Attenzione: questa pagina è una traduzione automatica di questa pagina originariamente in lingua inglese. Si prega di notare in quanto le traduzioni sono generate da macchine, non tutte le traduzioni saranno perfetti. Questo sito web e le sue pagine web sono destinati ad essere letto in inglese. Ogni traduzione del sito e le sue pagine web possono essere imprecise e inesatte, in tutto o in parte. Questa traduzione è fornita per comodità.

Lo studio mostra come le serie di innesti del ` nella guida della corteccia di motore i nostri cervelli iniziano il movimento

Per le decadi, gli scienziati si sono domandati perché celle specifiche nel cervello che gestiscono l'incendio del movimento quando la gente pianificazione semplicemente o immagina fare un movimento, o osservano qualcun altro fare un movimento - ma realmente non si muova.

Ora, gli scienziati dell'università di Chicago che lavorano a questo mistero hanno scoperto che i segnali nella corteccia di motore agiscono come una serie di innesti quando si tratta del muoversi e che questi segnali possono essere interrotti per rallentare l'inizio del cervello di movimento.

I risultati, pubblicati nel neurone del giornale, potenzialmente hanno potuto piombo l'un giorno ai trattamenti per la gente con la malattia del Parkinson, un disordine di movimento.

Questo lavoro fornisce la prima prova che i reticoli su grande scala e nello spazio organizzati del cervello sono relativamente al comportamento pertinenti.„

Nicho Hatsopoulos, Ph.D., neuroscenziato, professore di biologia e di anatomia organismal e l'autore senior dello studio

È lungo conosciuto che quando una persona pensa circa o pianificazione un movimento, incendio dei neuroni nella corteccia di motore e crea un segnale chiamato una beta oscillazione. Hatsopoulos paragona la funzione di questo segnale ad un innesto in un'automobile ad una trasmissione manuale: Se inserite un pedale di innesto, quindi stampi sul gas, il motore di automobile rev -- ma non si muoverà perché l'automobile non è in marcia. Inoltre, se semplicemente immaginate muovere il vostro braccio o osservate qualcun altro muovere il loro braccio, questo segnale in vostra corteccia di motore è mantenuto o persino intensifica -- ma non muovete il vostro braccio. È soltanto quando siete pronto realmente a muoverti che le beta oscillazioni cessano -- essenzialmente, l'innesto impegna il motore alla trasmissione del braccio vostri e automobilistici dei movimenti.

Hatsopoulos ed il suo gruppo hanno scoperto che questo segnale “dell'innesto„ nella corteccia di motore è capito meglio come non una, ma innesti piuttosto multipli che si impegnano in un reticolo spaziale organizzato che può cominciare a qualsiasi estremità della corteccia di motore e terminare all'altra. Ogni volta che un movimento è iniziato, questa onda organizzata degli innesti -- nella realtà, gruppi di neuroni di infornamento -- si impegna.

“Mentre questo meccanismo del tipo di innesto precedentemente è stato osservato ai singoli siti nella corteccia di motore, abbiamo scoperto che l'inizio del movimento è associato con un'onda propagarsi degli innesti attraverso la superficie corticale,„ abbiamo detto Hatsopoulos. “Inoltre, abbiamo fornito la prima prova causale che questa onda è una condizione necessaria per l'inizio del movimento.„

I ricercatori hanno studiato tre scimmie di macaco del reso che sono state ricompensate con succo ogni volta che hanno estratto un video gioco. La cacciagione ha richiesto le scimmie di utilizzare una leva di comando per muovere un cursore attraverso uno schermo verso un obiettivo. Gli elettrodi impiantati nell'area mano/del braccio delle cortecce di motore delle scimmie hanno registrato l'attività di un neurone del movimento del braccio addetto a manipolare la leva di comando.

Elettricamente microstimulating i siti multipli nell'area mano/del braccio della corteccia di motore per creare le onde di stimolo, i ricercatori potevano interrompere il tempo di reazione delle scimmie a certe condizioni. Quando hanno applicato lo stimolo in un modo che ha seguito l'onda naturale degli innesti che rilasciano, l'inizio della scimmia di movimento è rimanere identicamente. Ma quando hanno stimolato le celle nella direzione opposta dell'onda, il tempo di reazione ha rallentato.

“Questo studio fornisce per la prima volta una caratterizzazione di questo meccanismo del tipo di innesto su una base di prova-da-prova,„ ha detto Karthikeyan Balasubramanian, Ph.D., un ricercatore senior nel dipartimento di biologia Organismal e l'anatomia, che piombo lo studio. “Inoltre, i nostri risultati di stimolo indicano che causale stiamo interrompendo la dinamica neurale ondulata quando stimoliamo contro l'onda naturale che è collegata all'inizio del movimento.„

L'approccio di stimolo potrebbe forse gente dell'aiuto giorno con le malattie come Parkinson aiutandole movimento iniziato con stimolo spatio-temporally organizzato e elettrico degli elettrodi in loro cortecce di motore. D'importanza, questo approccio novello di stimolo può essere utile nella comprensione dei reticoli neurali su grande scala in tutto il cervello.

Il gruppo ora sta studiando se i simili reticoli dei segnali si presentano nella corteccia di motore quando muove la linguetta e se l'inizio del movimento della linguetta può anche essere manipolato con micro stimolo.

Source:
Journal reference:

Balasubramanian, K., et al. (2020) Propagating Motor Cortical Dynamics Facilitate Movement Initiation. Neuron. doi.org/10.1016/j.neuron.2020.02.011.