电机问题:髓鞘是必不可少的运动

运动学习的神经回路基础任务当髓鞘形成障碍首次阐明了大学研究团队的国际合作。

他们还成功地补偿受损的大脑运动学习过程,通过适当的操作搭配photo-simulation促进神经元的同步活动。这可能会有助于未来治疗神经和精神疾病的白质功能受损。

髓鞘的作用

髓鞘形成轴突周围,调节电脉冲和有效传输的速度在神经元。有髓束作为电缆连接遥远的大脑区域。一旦受损或髓鞘破坏髓鞘形成,神经元的脉冲传播减慢或特异表达。

这个神经受损的监管与异常活动人口,导致学习赤字和老化(尤其是痴呆和阿尔茨海默病)。白质的变化一直在观察阿尔茨海默氏症患者的MRI扫描。然而,它仍然是知之甚少如何受损大脑的髓鞘形成影响电路性能,对学习和认知很重要。

新的研究显示,受损髓鞘形成导致神经元之间的不协调或异步电脉冲传输。受损髓鞘形成被证实在小鼠运动学习有不利影响,这表明协调传输有效的学习至关重要。

方法

的人口活动在老鼠的初级运动皮层神经元髓鞘损伤测量运动学习活动期间使用体内两个光子显微镜。老鼠训练拉杠杆将分发的水滴。鼠标行为是由红外监控摄像机。

在早期阶段的培训没有髓受损的老鼠之间的性能差异和控制老鼠。然而,在培训的后期髓受损的老鼠在一个较低的成功率在执行任务中,尽管尝试相似的数量。虽然这表明他们的动机水平相同,髓鞘赤字变得更加困难的老鼠改善他们的表现这一任务。它也减少了他们的动作的准确性和人口增加了神经元的自发活动。

通过分析髓受损的老鼠的神经元的活动,他们在丘脑皮层的轴突显示异步活动与任务绩效受损。丘脑皮层的轴突神经纤维连接大脑丘脑和大脑皮层的神经细胞携带的信息。

电刺激的运动皮层(输出区)在杠杆把任务是用来促进运动皮层神经元的同步活动,试图弥补老鼠的性能。这个提升同步丘脑皮层的活动轴突在学习和提高了成功率与髓鞘损伤的老鼠。

结果是什么意思?

这项研究的发现说明病理神经电路活动受到受损髓鞘形成的影响。结果还表明,它可能会侵入大脑模拟和相关行为正确的认知和行为异常疾病的早期阶段与白质受损。

参考

加藤等。(2019)。运动学习需要在神经髓鞘形成减少异步和自发性活动。神经胶质。DOI: https://doi.org/10.1002/glia.23713

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