Релейная станция головного мозга, черная субстанция, состоит из нервных клеток разных типов и отвечает за управление выполнением движений. Исследователи из Biozentrum Базельского университета теперь более точно охарактеризовали две из этих популяций клеток и назначили каждой из них точную функцию. Результаты исследования опубликованы в Cell Reports.
Каждое движение централизованно контролируется мозгом. Различные области мозга и нейронные сети играют важную роль в этом процессе. Это включает в себя черную субстанцию, которая до сих пор минимально исследована. Подобно ретрансляционной станции, эта область принимает и распределяет сигналы, чтобы надлежащим образом организовать выполнение желаемого движения. Используя модель мыши, Проф. Исследовательская группа Келли Тан из Биоцентра Базельского университета определила две популяции клеток в черной субстанции, которые отвечают за различные аспекты передвижения.
Правильное движение благодаря совместной работе популяций нейронов
Исследовательская группа исследовала анатомическое, генетическое и функциональное исследование черной субстанции. Стало очевидно, что эта область состоит из нескольких разных типов нервных клеток. Исследователи смогли идентифицировать две популяции и описать их более подробно.
В то время как одна популяция отвечает за запуск двигательной задачи, вторая популяция обеспечивает непрерывность желаемого движения. "Гетерогенность популяций нейронов в головном мозге, в том числе в черной субстанции, является общепризнанной концепцией. В нашем исследовании мы не только расшифровываем функцию двух групп нервных клеток, но и показываем, что они работают вместе, чтобы обеспечить правильное передвижение," говорит Джорджио Рицци, первый автор исследования.
Сигналы для контроля движений прерываются при болезни Паркинсона
Результаты исследования также важны в отношении болезни Паркинсона. Пациенты страдают нарушениями моторного контроля, потому что некоторые нервные клетки дегенерируют. "Интересно, что эти клетки являются партнерами по взаимодействию популяции, которую мы определяем как необходимые для инициации движения. Это означает, что сигналы клеточной популяции больше не принимаются и не передаются; и эта дисфункция может лежать в основе симптома нарушения инициации движения, наблюдаемого у пациентов с болезнью Паркинсона," говорит Келли Тан.
В будущем исследовательская группа намерена продолжить идентификацию других популяций клеток черной субстанции и выяснить их двигательные функции. "Что касается болезни Паркинсона, мы оценим, как каждая сеть изменяется в результате болезни и как это влияет на движение. Если мы поймем изменения схемы, мы сможем найти способ справиться с этим нейродегенеративным расстройством и облегчить симптомы у пациентов с болезнью Паркинсона," говорит Келли Тан.