科学家们研究发现了来自脊髓的神经信号

龟的脊髓神经元的横截面。图片来源：哥本哈根大学神经科学系

通过对海龟神经和肌肉细胞之间网络的研究，哥本哈根大学的研究人员对运动产生和维持的方式有了新的认识。从长远来看，新知识可能会对治疗ALS和脊髓损伤产生影响。

对于大多数人来说，很容易将一条腿放在另一条腿前面并继续行走。这样做的能力是第二天性，或者可以说，在我们的骨头里。毫不夸张的说。

“大多数运动实际上都是在脊髓中产生的。当然，与神经系统的高级部分（如大脑）进行对话，但也有反射只是来自背部，”副教授和负责人说。该说法来自哥本哈根大学神经科学系的研究Rune W. Berg。

他和他的研究小组正在对神经和肌肉细胞之间的网络进行研究，该研究已发表在着名的科学期刊“ 自然通讯”上，并提供了对运动产生和维持方式的全新见解。

查看乌龟的反射机制

在这项研究中，研究小组使用电极来研究海龟用一条后腿划伤自己的脊髓反射。一个反射的狗，猫和其他一些哺乳动物也有发现。

人类同样配备了各种脊柱反射。虽然在进化方面，我们与乌龟相距甚远，科学家认为许多基本机制是相同的。

因此，当乌龟使用来自后腿的爬行动作有节奏地刮伤自己时，在壳内引发的闪电快速神经冲动的烟花离触发我们自己的肌肉的机制也不远。

从控制器到神经网络

到目前为止，人们普遍认为肌肉神经元的激活来自某种指挥中心，它一次向许多细胞发送信号。“因为很难找到运动的起源，所以长期以来人们一直认为它是一个小核心，可以像某种节拍器那样设定节奏。但我们的数据显示它实际上可能是一个大型网络，”该研究背后的研究小组助理教授HenrikLindén说。

为了测试这是一个小型指挥单位还是一个大型网络的问题，研究人员将龟的运动相对安静的节奏与脊柱的快速神经冲动进行了比较。

令研究小组感到意外的是，测量结果显示没有相关性的证据 - 因此没有证据表明多个细胞中的神经信号应该来自同一个来源，如果它是一个指挥中心那么确实如此。同时发信号通知多个小区。相反，研究人员现在认为神经信号来自一个主要的，分散的细胞网络，每个细胞网络只向少数其他细胞发送信号。该组随后在模拟的简单神经系统的计算机模型中复制的结果。

ALS和脊髓损伤的可能性

通过这些结果，研究人员更加精确地了解了实际生成运动的位置和方式。

“如果我们对网络及其工作原理不够了解，我们在治疗方面就会陷入困境。相反，一旦我们深入了解网络分布背后的原理，以及哪些细胞类型很重要，我们可以更好地将神经系统疾病的治疗推向正轨，“Rune W. Berg说。

除此之外，他还强调神经系统疾病，如肌萎缩侧索硬化症和脊髓损伤，例如交通事故，因为增加脊髓神经系统知识可以带来长期治疗进展的领域。

同样，从基础研究到脊髓神经元的新见解可能有益于神经病学的其他部分，例如与小脑死亡有关，这与脑干活动缺陷有关。现在，该研究小组的下一步是继续使用光学测量对散在的神经网络进行映射，使其能够在更大的区域内同时跟踪活动。