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Las entradas a la corteza de motor pueden conducir los movimientos diestros en ratones

En una calina soñolienta, alcanzar fuera y asir la taza de café delante de usted parece suceso en el piloto automático. Pero su cerebro cafeína-privado está trabajando difícilmente. Está cerco la información sensorial y otras clases de reacción - pistas sobre donde está su arma en espacio en relación con la taza - y las está enviando a su corteza de motor. Entonces, la corteza de motor proyecta el movimiento próximo e informa sus músculos hacer que suceso.

La nueva investigación en ratones está examinando el papel de esas señales de retorno que entran en la corteza de motor, desenredando cómo y cuándo son necesarios conducir los movimientos diestros como la comprensión. Se es un no se sabe eso grande, dice al co-autor Britton Sauerbrei, socio del estudio en el campus de la investigación de Janelia del instituto médico de Howard Hughes. Algunos circuitos de los nervios pueden generar rendimiento rítmico, modelado sin entrada continua. Apenas mientras que un único codazo de un jinete puede enviar un caballete en un trote, estos “generadores de configuración central” pueden ayudar a animales a recorrer, a nadar, y a volar sin el estímulo en curso. Pero no la corteza de motor, resulta.

Qué mostramos es la corteza de motor es fundamental diferente de ése,” dice Sauerbrei. “Usted no puede apenas dar a la corteza un poco retroceso y hacer que saque y que genere esa configuración en sus la propio.”

Britton Sauerbrei, co-autor del estudio

En lugar, la corteza de motor necesita recibir la reacción en el movimiento entero, Sauerbrei y sus colegas denuncian el 25 de diciembre de 2019, en naturaleza.

Él y sus ratones entrenados colegas a alcanzar para y para agarrar una bolita de la comida, un comportamiento que depende de la corteza de motor. En algunos animales, apagaron el tálamo, una centralita telefónica en el cerebro que dirige la información sensorial y otras clases de reacción a y desde la corteza.

Cuando los investigadores cegaron las señales que entraban en la corteza de motor antes de que los ratones comenzaran a alcanzar, los animales no iniciaron el movimiento. Y cuando las señales entrantes eran mediados de-alcance cegado, los ratones pararon el moverse de la pata más cercano a la bolita.

El ritmo de esas señales también importa, los investigadores mostrados. En otro experimento, estimularon las neuronas que llevaban señales del tálamo a la corteza con diversas configuraciones de señales entrantes. La frecuencia del estímulo afectó al rendimiento de la corteza de motor, con los pulsos rápidos rompiendo las habilidades de comprensión de los ratones.

Las señales que entran en la corteza de motor vía el tálamo vienen de todas partes de, y no está todavía sin obstrucción cuáles son los más importantes para dirigir el movimiento, dice a Adán Hantman, líder del grupo en Janelia y el autor mayor del papel. Las entradas al tálamo incluyen la información sensorial sobre la posición de la arma, la información visual, mandos del motor de otras regiones del cerebro, y predicciones sobre el movimiento próximo. Usando las herramientas desarrolladas por las personas de proyecto de Janelia Thalamoseq, el laboratorio de Hantman proyecta cambiar las regiones específicas del tálamo por intervalos a la prueba que las entradas realmente están impulsando el comportamiento.

Para Hantman, la complejidad de entender estas clases de habilidades de motor es qué hace estudiarlas que excitan tan. “Si usted quiere entender un comportamiento, y usted piensa que usted va a estudiar una región, usted puede ser que esté en una posición resistente,” él dice. “Usted necesita entender el sistema nervioso central del conjunto.”

Source:
Journal reference:

Sauerbrei, B.A., et al. (2019) Cortical pattern generation during dexterous movement is input-driven. Nature. doi.org/10.1038/s41586-019-1869-9.