人类运动神经元:众所周知还是未知?

运动是人类正常生活的基础,当我们的骨骼肌收缩和放松时,就会产生运动,并受到脊髓中所谓的运动神经元(运动神经元)的特殊神经细胞的控制。令人惊讶的是,控制如此重要功能的运动神经元只占人类中枢神经系统所有神经元的不到1%。与此同时,科学家们一直将运动神经元作为探索神经科学中许多一般性问题的范式模型系统。因此,运动神经元是动物和人类研究最多的神经元。例如,它们接受来自其他神经元的数千个输入信号,这些信息被每个运动神经元翻译成一个单一的输出信号——放电序列(放电),控制我们的肌肉,从而引发运动。现在已经确定运动神经元活动最重要的特征是放电速率和放电模式。同一个运动神经元可能参与不同的运动行为,例如,在姿势维持过程中非常温和的肌肉收缩,或者相反,剧烈而快速的运动。这就是运动神经元拥有丰富的放电频率和放电模式的方式——相当规律的低平均频率(放电间隔约为50-200毫秒)或高频率(间隔为20-40毫秒)的放电。这可能看起来不真实,但这些惊人的时间(以毫秒为单位)对运动神经元来说是非常常见的。

Fig1-Kudina除了这种运动神经元的行为外,在动物实验中还发现了相当特殊的放电,包括所谓的双放电甚至三放电(两次或三次放电,间隔时间非常短,最多可达几毫秒)。在人类中,对正常疾病和某些运动疾病的双激放电进行了详细的研究。运动神经元三重放电,它的性质,潜在的机制和它的起源,完全相反,仍然是神秘的。

在我们的研究中,探讨了健康人三联体放电的起源。在人类中,运动神经元放电的细胞内直接记录是不可能的。然而,有一种方法可以通过在相应肌肉中引入的特殊电极来记录运动神经元从所谓的“运动单元”(MUs)发射(没有任何扭曲!)。这种方法已被广泛并成功地用于研究人类运动神经元的内在特性。

我们调查的主要结果是证明三联射的起源不是统一的。在健康人群中,这种不寻常的放电似乎可以在温和的随意肌收缩中偶尔观察到两种。对两种三联弹的射速和射型进行了详细的分析。我们已经得出结论,有“真正的”三联体起源于运动神经元,三联体放电起源于运动神经元以外的运动神经(轴突),连接给定的运动神经元和它所控制的肌肉。在图中,可以看到在手臂和腿部肌肉的温和自愿收缩时MU放电的例子。正常放电3 μ m (A),双放电1 μ m (B),三放电4 μ m (C:“真”运动神经元三联体;D:轴突三重放电)。我们的发现允许批判性地考虑先前在科学文献中报道的关于三重放电起源的假设。运动神经元三重态的起源不仅是自身的兴趣,而且因为当运动神经元患病或受损时,双重和三重态的放电显着增强。

总之,应该强调的是,运动神经元的研究肯定会继续具有重要意义。官方manbetx手机版新的运动神经元特性的发现将使我们更好地理解不同来源的运动障碍的机制,从而征服它们。

石油醚Kudina右眼Andreeva
俄罗斯科学院信息传输问题研究所
莫斯科,俄罗斯

出版

人体运动单元的三重放电起源:新兴假说。
库季娜LP,安德烈娃RE。
Exp Brain Res. 2016年3月

脸谱网 推特 linkedin 邮件 脸谱网 推特 linkedin 邮件

留言回复