Новое исследование проливает свет на способность мозга организовывать нужные движения
Чтобы выполнить какое-либо действие, независимо от того, игра ли это на фортепиано или танцы, мозг должен выбрать и объединить ряд небольших дискретных движений в точную непрерывную последовательность. Как именно мозг достигает этого, до сегодня для ученых оставалось загадкой, но новое исследование на мышах, возглавляемое учеными из Гарвардской медицинской школы, привносит столь необходимую информацию в этот процесс.
Результаты исследования, опубликованного в Cell, показывают, что мозг полагается на баланс между активностью двух популяций нейронов в части мозга, называемой стриатумом, координационным центром для моторного и планирования действий. Полученные результаты могут помочь исследователям лучше понять условия, которые резко влияют на движение, такие как болезнь Паркинсона и болезнь Хантингтона, и, в конечном итоге, разработать новые способы лечения.
«Мы считаем, что наши наблюдения создают предпосылки для понимания того, как движение переводится в желаемые действия, и продвигать нас вперед в нашей способности понимать и, в конечном счете, лечить разрушительные нейродегенеративные расстройства, где этот процесс идет вразрез», - сказал старший автор исследования Сандип Роберт Датта, профессор нейробиологии Гарвардской медицинской школы.
Ученые уже давно знают, что стриатум, область спиральной формы, зарытая в переднем мозге, является критическим компонентом двигательной системы, в которой находятся нейроны, вымирающие при болезнях Паркинсона и Хантингтона.
Предыдущие исследования выявили две популяции клеток в полосатых колючих проекционных нейронах, расположенных в так называемых прямых и косвенных путях, которые контролируют ключевые аспекты движения.
Чтобы лучше определить динамику между этими путями, исследовательская группа воспользовалась технологией, разработанной лабораторией Datta под названием MoSeq. Система рисует трехмерные движения животных и использует машинное обучение для тонкого раздробления или, точнее, синтаксического разбора, движений в основные узоры, длительностью всего несколько сотен миллисекунд за штуку. Исследователи назвали эти сверхбыстрые движения «слогами».
Результаты исследования, опубликованного в Cell, показывают, что мозг полагается на баланс между активностью двух популяций нейронов в части мозга, называемой стриатумом, координационным центром для моторного и планирования действий. Полученные результаты могут помочь исследователям лучше понять условия, которые резко влияют на движение, такие как болезнь Паркинсона и болезнь Хантингтона, и, в конечном итоге, разработать новые способы лечения.
«Мы считаем, что наши наблюдения создают предпосылки для понимания того, как движение переводится в желаемые действия, и продвигать нас вперед в нашей способности понимать и, в конечном счете, лечить разрушительные нейродегенеративные расстройства, где этот процесс идет вразрез», - сказал старший автор исследования Сандип Роберт Датта, профессор нейробиологии Гарвардской медицинской школы.
Ученые уже давно знают, что стриатум, область спиральной формы, зарытая в переднем мозге, является критическим компонентом двигательной системы, в которой находятся нейроны, вымирающие при болезнях Паркинсона и Хантингтона.
Предыдущие исследования выявили две популяции клеток в полосатых колючих проекционных нейронах, расположенных в так называемых прямых и косвенных путях, которые контролируют ключевые аспекты движения.
Чтобы лучше определить динамику между этими путями, исследовательская группа воспользовалась технологией, разработанной лабораторией Datta под названием MoSeq. Система рисует трехмерные движения животных и использует машинное обучение для тонкого раздробления или, точнее, синтаксического разбора, движений в основные узоры, длительностью всего несколько сотен миллисекунд за штуку. Исследователи назвали эти сверхбыстрые движения «слогами».
