Neuron:注意力容易分散吗?你需要一类脊髓神经元的帮助

2017-12-11 小通 生物通

大脑虽然是人类行动的总指挥,但是绝大多数肢体运动信息来自哪里?答案是脊髓。


大脑虽然是人类行动的总指挥,但是绝大多数肢体运动信息来自哪里?答案是脊髓。

人在行走时,脊髓运动电路(motor circuits)需持续地接收来自皮肤、肌肉等身体感受器的大量信息,比如感知脚底路面软硬、左右脚目前状态等等。

不要小看这些信息,它们能指挥大脑决策行走还是停止。但是,神经科学领域有一个大问题,当行为互相矛盾时,比如不受控制地频频眨眼,脊髓如何疏导导致行为冲突的各种不同感觉信息,最终保持机体协调一致呢?

Salk研究所的科学家们12月7日在顶级神经学期刊《Neuron》发表文章解决了这个长期未解之谜——处理任务时,脊柱知道应该重点关注哪些信息,相反,有意识地忽略可能造成注意力分散的其他信息。

分子神经生物学实验室教授Martyn Goulding课题组揭示,在行走时,脊髓内有一组名为“RORbeta (RORβ)中间神经元”的特殊神经元,负责抑制具潜在干扰性的感官信息,从而对流畅且稳定的步态产生积极影响。

要想知道神经系统如何快速分类处理信息,以帮助机体如何更好地执行手头任务,就需要深入探索这些高度复杂的脊髓信息处理方式。

这篇文章让我们了解到,被现代神经学研究忽视的脊髓神经回路远比想象的更聪明。

Goulding课题组发现RORβ中间神经元主要抑制肌肉方面的矛盾感官信号,这些信号可能会触发导致行为冲突的运动神经元反应。RORβ的抑制作用发生在信号穿越突触间隙(synaptic gap)到达对面神经元之前,因此属于“突触前抑制”。

实际上在这篇文章之前,其他研究人员已经发现RORβ基因突变小鼠会出现步态异常,行走起来好像鸭子一般。受到启发的Goulding课题组就想探究造成突变小鼠鸭步行走的神经学机理。由于RORβ是脑细胞和脊髓不同部位细胞都在表达的一种转录因子,因此,并不好判断究竟哪个部位的细胞应该为小鼠异常步态负责。

Goulding实验室运用遗传和分子生物学手段,对各种类型细胞进行了一系列RORβ基因沉默实验,最后发现,只有失活脊髓背侧的抑制性RORβ细胞时,小鼠才会出现鸭步。

脊髓背侧细胞接受来自身体的感觉信号,随后将它们传递给脊髓腹侧(前部)神经元,才能产生协调的动作。RORβ中间神经元功能不足时,四肢弯曲的运动神经元长时间活跃,因此导致小鼠鸭步异常。

这表示RORβ中间神经元的工作是先疏导再抑制无关感觉信息,如果这些细胞不守本分,比如缺少RORβ,行走过程中双腿就会不由自主地保持弯曲。

Goulding的另一个研究课题受到了这项工作的启发,他们发现脊髓里的特殊中间神经元也负责疏导轻轻触碰感觉信号,如果消除或减少这些神经元会引起慢性瘙痒和过敏。这些特殊中间神经元突变的小鼠虽然行走步态正常,但却表现为过度搔抓。这表明,神经系统中应该还存在着大量的这类起抑制作用的中间神经元,当感觉信号与手头任务无关时,它们能有选择地关闭某些输入信号。

“这些都是神经系统的基本运行法则,理解它们以后,我们就可以开展相关的医学或临床问题了,” Goulding说。

原始出处:

版权声明:
本网站所有内容来源注明为“梅斯医学”或“MedSci原创”的文字、图片和音视频资料,版权均属于梅斯医学所有。非经授权,任何媒体、网站或个人不得转载,授权转载时须注明来源为“梅斯医学”。其它来源的文章系转载文章,或“梅斯号”自媒体发布的文章,仅系出于传递更多信息之目的,本站仅负责审核内容合规,其内容不代表本站立场,本站不负责内容的准确性和版权。如果存在侵权、或不希望被转载的媒体或个人可与我们联系,我们将立即进行删除处理。
在此留言
评论区 (3)
#插入话题
  1. [GetPortalCommentsPageByObjectIdResponse(id=1751855, encodeId=32a41e518551a, content=<a href='/topic/show?id=9b6a12e0155' target=_blank style='color:#2F92EE;'>#Neuron#</a>, beContent=null, objectType=article, channel=null, level=null, likeNumber=13, replyNumber=0, topicName=null, topicId=null, topicList=[TopicDto(id=12701, encryptionId=9b6a12e0155, topicName=Neuron)], attachment=null, authenticateStatus=null, createdAvatar=null, createdBy=c9c736410065, createdName=by2021, createdTime=Sun Sep 09 08:41:00 CST 2018, time=2018-09-09, status=1, ipAttribution=), GetPortalCommentsPageByObjectIdResponse(id=1515695, encodeId=c85a151569590, content=<a href='/topic/show?id=cd636500e2e' target=_blank style='color:#2F92EE;'>#注意力#</a>, beContent=null, objectType=article, channel=null, level=null, likeNumber=25, replyNumber=0, topicName=null, topicId=null, topicList=[TopicDto(id=65007, encryptionId=cd636500e2e, topicName=注意力)], attachment=null, authenticateStatus=null, createdAvatar=null, createdBy=096e10855142, createdName=12498c24m72暂无昵称, createdTime=Wed Dec 13 13:41:00 CST 2017, time=2017-12-13, status=1, ipAttribution=), GetPortalCommentsPageByObjectIdResponse(id=268774, encodeId=6fb2268e7400, content=一起学习一下, beContent=null, objectType=article, channel=null, level=null, likeNumber=42, replyNumber=0, topicName=null, topicId=null, topicList=[], attachment=null, authenticateStatus=null, createdAvatar=https://wx.qlogo.cn/mmopen/vi_32/TDiaAWyicHgedzX3wKo3qcxudVJib7AfibfvNeufHRF2jG3Bw8MmZyWjIhtBV1mpJI7Sy9n7RcBKK5t3CuOKuOFxkg/0, createdBy=dd702206933, createdName=wzb521zf, createdTime=Tue Dec 12 06:54:05 CST 2017, time=2017-12-12, status=1, ipAttribution=)]
    2018-09-09 by2021
  2. [GetPortalCommentsPageByObjectIdResponse(id=1751855, encodeId=32a41e518551a, content=<a href='/topic/show?id=9b6a12e0155' target=_blank style='color:#2F92EE;'>#Neuron#</a>, beContent=null, objectType=article, channel=null, level=null, likeNumber=13, replyNumber=0, topicName=null, topicId=null, topicList=[TopicDto(id=12701, encryptionId=9b6a12e0155, topicName=Neuron)], attachment=null, authenticateStatus=null, createdAvatar=null, createdBy=c9c736410065, createdName=by2021, createdTime=Sun Sep 09 08:41:00 CST 2018, time=2018-09-09, status=1, ipAttribution=), GetPortalCommentsPageByObjectIdResponse(id=1515695, encodeId=c85a151569590, content=<a href='/topic/show?id=cd636500e2e' target=_blank style='color:#2F92EE;'>#注意力#</a>, beContent=null, objectType=article, channel=null, level=null, likeNumber=25, replyNumber=0, topicName=null, topicId=null, topicList=[TopicDto(id=65007, encryptionId=cd636500e2e, topicName=注意力)], attachment=null, authenticateStatus=null, createdAvatar=null, createdBy=096e10855142, createdName=12498c24m72暂无昵称, createdTime=Wed Dec 13 13:41:00 CST 2017, time=2017-12-13, status=1, ipAttribution=), GetPortalCommentsPageByObjectIdResponse(id=268774, encodeId=6fb2268e7400, content=一起学习一下, beContent=null, objectType=article, channel=null, level=null, likeNumber=42, replyNumber=0, topicName=null, topicId=null, topicList=[], attachment=null, authenticateStatus=null, createdAvatar=https://wx.qlogo.cn/mmopen/vi_32/TDiaAWyicHgedzX3wKo3qcxudVJib7AfibfvNeufHRF2jG3Bw8MmZyWjIhtBV1mpJI7Sy9n7RcBKK5t3CuOKuOFxkg/0, createdBy=dd702206933, createdName=wzb521zf, createdTime=Tue Dec 12 06:54:05 CST 2017, time=2017-12-12, status=1, ipAttribution=)]
  3. [GetPortalCommentsPageByObjectIdResponse(id=1751855, encodeId=32a41e518551a, content=<a href='/topic/show?id=9b6a12e0155' target=_blank style='color:#2F92EE;'>#Neuron#</a>, beContent=null, objectType=article, channel=null, level=null, likeNumber=13, replyNumber=0, topicName=null, topicId=null, topicList=[TopicDto(id=12701, encryptionId=9b6a12e0155, topicName=Neuron)], attachment=null, authenticateStatus=null, createdAvatar=null, createdBy=c9c736410065, createdName=by2021, createdTime=Sun Sep 09 08:41:00 CST 2018, time=2018-09-09, status=1, ipAttribution=), GetPortalCommentsPageByObjectIdResponse(id=1515695, encodeId=c85a151569590, content=<a href='/topic/show?id=cd636500e2e' target=_blank style='color:#2F92EE;'>#注意力#</a>, beContent=null, objectType=article, channel=null, level=null, likeNumber=25, replyNumber=0, topicName=null, topicId=null, topicList=[TopicDto(id=65007, encryptionId=cd636500e2e, topicName=注意力)], attachment=null, authenticateStatus=null, createdAvatar=null, createdBy=096e10855142, createdName=12498c24m72暂无昵称, createdTime=Wed Dec 13 13:41:00 CST 2017, time=2017-12-13, status=1, ipAttribution=), GetPortalCommentsPageByObjectIdResponse(id=268774, encodeId=6fb2268e7400, content=一起学习一下, beContent=null, objectType=article, channel=null, level=null, likeNumber=42, replyNumber=0, topicName=null, topicId=null, topicList=[], attachment=null, authenticateStatus=null, createdAvatar=https://wx.qlogo.cn/mmopen/vi_32/TDiaAWyicHgedzX3wKo3qcxudVJib7AfibfvNeufHRF2jG3Bw8MmZyWjIhtBV1mpJI7Sy9n7RcBKK5t3CuOKuOFxkg/0, createdBy=dd702206933, createdName=wzb521zf, createdTime=Tue Dec 12 06:54:05 CST 2017, time=2017-12-12, status=1, ipAttribution=)]
    2017-12-12 wzb521zf

    一起学习一下

    0

相关资讯

J Psychopharmacol:姜黄可改善老年人记忆和注意力

(图片摘自www.sciencealert.com) 新的科学研究发现:姜黄中的主要成分--姜黄素能够有效提高老年人的记忆力与注意力。 此前研究认为姜黄素能够抑制小鼠的创伤记忆,并且有助于伤口的恢复。而在最近的这一研究中,澳大利亚研究者们发现姜黄素还能够保持老年人的记忆。 但是它的功效是如何实现的呢? "姜黄素具有多种生理学功能",该研究的首席研究者,来自斯温伯恩理工大学的Andrew

AAOS 2016:ADHD治疗药物会导致患儿骨骼发育不良

2016年美国矫形外科医师学会年会(AAOS)上,美国陆军外科研究所的Jessica Rivera博士提出ADHD治疗药物会导致患儿骨骼发育不良。 CDC指出,2011年美国约有640万名儿童被诊断出患有注意缺陷多动障碍(ADHD)。 ADHD儿童易出现注意力不集中、白日梦、健忘、坐立不安、说话尖酸刻薄、粗心、难以与他人相处。尽管研究人员目前正在研究ADHD的成因和风险因素,研究表明基因起到了重要

Ear Hearing:助听器听觉注意力分散和适应

为了适应助听器设备,助听器使用者和听力学家普遍认可需要一段时间的听觉适应和调整来习惯听力设备。最近研究人员验证了这样的一个设想:对助听器听觉的适应和调整与学习过滤掉新出现的但是不愿意听到的声音有关,这种声音通常被助听器使用者描述为令人心烦的和分心的声音。研究人员提出了以下五个假设:1.新的助听器使用者随着使用时间延长能改善对噪音中语音辨识能力。2. 新的助听器使用者随着使用时间延长能减少噪音引起的

Psychol Sci:越早上学的孩子真的会越优秀么?

根据由加利福尼亚大学伯克利分校和德国马克斯普朗克研究所共同完成的一项最新研究表明,上小学一年级能够显着提高孩子的注意力。

Am J Clin Nutr:孕期补充DHA,后代5岁时都能受益

二十二碳六烯酸(DHA)是大脑的重要组成部分。关于孕期增加DHA摄入的长期效益的证据仍不多。我们对参与产前补充DHA的随机对照试验中的墨西哥妇女和后代进行了研究,评估后代5岁时的认知、行为和注意力情况。 总共有1094名妇女被随机分配接受400毫克/天的DHA或安慰剂,从妊娠18-22周开始,直到分娩。对797名5岁后代(973名活产儿中的82%)进行了认知发展、行为、执行功能和注意力研究(

Plos biol:训练能够改变大脑集中注意力的方式

一项于6月27日发表在《PLOS Biology》上的研究称,行为训练能够改变注意力促进大脑处理信息的方式,该研究由加州大学圣地亚哥分校的Sirawaj Itthipuripat牵头。