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研究揭示腹侧脊髓小脑束神经元对哺乳动物运动的控制
作者:小柯机器人 发布时间:2022/1/23 17:27:46

美国哥伦比亚大学George Z. Mentis课题组揭示腹侧脊髓小脑束神经元对哺乳动物运动的控制。这一研究成果发表在2022年1月20日出版的国际学术期刊《细胞》上。

研究人员表明,腹侧小脑束神经元(VSCT)驱动着新生和成年小鼠运动行为的产生和维持。利用小鼠遗传学、生理学、解剖学和行为学实验,研究人员证明VSCT表现出节律性特性和神经元回路连接性,与它们在运动性中枢模式发生器(CPG)中的重要作用一致。重要的是,光遗传学的激活和化学遗传学的沉默揭示了VSCT是运动的必要和充分条件。这些发现确定了VSCT是哺乳动物运动的关键成分,并为人们理解复杂行为的神经控制提供了范式转变。

据介绍,运动是动物生存所需的一种复杂行为。脊椎动物的运动依赖于被称为CPG的脊柱间神经元,其产生的活动负责屈肌和伸肌以及身体左右两边的交替。目前还不知道是多个还是单一的神经元类型负责控制哺乳动物的运动。

附:英文原文

Title: Control of mammalian locomotion by ventral spinocerebellar tract neurons

Author: Joshua I. Chalif, María de Lourdes Martínez-Silva, John G. Pagiazitis, Andrew J. Murray, George Z. Mentis

Issue&Volume: 2022/01/20

Abstract: Locomotion is a complex behavior required for animal survival. Vertebrate locomotion depends on spinal interneurons termed the central pattern generator (CPG), which generates activity responsible for the alternation of flexor and extensor muscles and the left and right side of the body. It is unknown whether multiple or a single neuronal type is responsible for the control of mammalian locomotion. Here, we show that ventral spinocerebellar tract neurons (VSCTs) drive generation and maintenance of locomotor behavior in neonatal and adult mice. Using mouse genetics, physiological, anatomical, and behavioral assays, we demonstrate that VSCTs exhibit rhythmogenic properties and neuronal circuit connectivity consistent with their essential role in the locomotor CPG. Importantly, optogenetic activation and chemogenetic silencing reveals that VSCTs are necessary and sufficient for locomotion. These findings identify VSCTs as critical components for mammalian locomotion and provide a paradigm shift in our understanding of neural control of complex behaviors.

DOI: 10.1016/j.cell.2021.12.014

Source: https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(21)01452-5

期刊信息
Cell:《细胞》,创刊于1974年。隶属于细胞出版社,最新IF:36.216
官方网址:https://www.cell.com/