مانند گروهبان های مته کوچک، نورون های شناسایی شده در نخاع، گام های ما را هماهنگ می کنند

پیاده روی طبیعی ترین حرکت است. بدون فکر کردن، یک پا را جلو می‌گذاریم و بعد پای دیگر را مدام به جلو می‌کشیم. بنابراین، اگر ما آگاهانه این فعل و انفعال پیچیده اعصاب و عضلات را هدایت نکنیم، چیست؟

جرج منتیس، دانشمند علوم اعصاب کلمبیا، دکتری، که مدارهای کنترل کننده راه رفتن را با چشم برای یافتن درمان های جدید برای بیماران مبتلا به این بیماری بررسی می کند، می گوید: “همانطور که می توان انتظار داشت، این مغز است که حرکت را آغاز می کند. اما آن را هماهنگ نمی کند.” ALS، SMA و آسیب های نخاعی.

منتیس، دانشیار آسیب شناسی و زیست شناسی سلولی (در نورولوژی) در کالج پزشکان و جراحان واگلوس دانشگاه کلمبیا، می گوید که هماهنگی بسیاری از عضلات راه رفتن ما توسط نورون های نخاع انجام می شود.

این یک کار پیچیده است: با زمان‌بندی دقیق، این نورون‌ها باید سیگنال‌هایی را ارسال کنند تا پای چپ و راست فعالیت خود را به طور متناوب تغییر دهند – چپ، راست، چپ، راست – و بنابراین عضلات خم کننده و اکستانسور در هر پا به صورت متناوب منقبض می‌شوند.

اکثر دانشمندان فکر می کردند که چنین کار پیچیده ای فقط می تواند توسط مدارهای عصبی پیچیده با کمک انواع مختلف نورون ها انجام شود. این مجموعه از مدارها که مولد الگوی مرکزی نامیده می شود، به نظر می رسید که نمایش را اجرا کند.

اما جدیدترین تحقیقات منتیس نشان می‌دهد که تنها یک نوع نورون در این مجموعه مدارها کاملاً مسئول نگه داشتن پاهای ما در قفل است.

و مانند گروهبان‌های مته کوچک، بدون اینکه این نورون‌ها به طور دسته جمعی فرمان دهند، «چپ، راست، چپ، راست»، ما هرگز به جایی نمی‌رسیم.

نورون ها که به درستی به عنوان نورون های دستگاه نخاعی مخچه شکمی شناخته می شوند، با سایر نورون های نخاع تماس برقرار می کنند و توانایی حرکت عضلات را تنظیم می کنند.

در مطالعه جدید، منتیس و همکارانش دریافتند که وقتی فقط این سلول‌ها از نظر شیمیایی در موش‌های بالغ که آزادانه حرکت می‌کنند خاموش می‌شوند، حیوانات دیگر نمی‌توانند به درستی حرکت کنند. پس از از بین رفتن داروها، حرکت عادی بازگشت. علاوه بر این، فعال شدن این سلول‌ها توسط نور یا دارو می‌تواند باعث ایجاد رفتار حرکتی در موش‌های جوان شود. منتیس، که یافته‌هایش در ماه ژانویه گزارش شد، می‌گوید: «به عبارت دیگر، این نورون‌ها هم برای رفتار حرکتی لازم و هم کافی هستند. سلول.

منتیس همچنین دریافت که سلول‌ها بسیار به هم مرتبط هستند، ویژگی که احتمالاً به توانایی آنها در ایجاد الگوهای ریتمیک پیچیده لازم برای حرکت کمک می‌کند.

این یافته ها پیامدهای مهمی برای توسعه درمان های جدید برای افراد مبتلا به آسیب نخاعی یا اختلالات حرکتی دارد.

منتیس می‌گوید: «به عنوان مثال، ممکن است اتصال مجدد مغز و نخاع در افراد مبتلا به قطع نخاع کافی نباشد. “یافته‌های ما نشان می‌دهد که شما باید فعالیت مناسب را در نورون‌های مجرای نخاعی مخچه شکمی بازیابی کنید تا مطمئن شوید که مولد الگوی مرکزی به درستی کار می‌کند. همه چیز باید بین تحریک برخی نورون‌ها و مهار نورون‌های دیگر متعادل باشد. اگر این تعادل به خطر بیفتد، شما حرکت هماهنگی نخواهید داشت.”

این مقاله با عنوان “کنترل حرکت پستانداران توسط نورون های دستگاه نخاعی مخچه شکمی” است.