Eingänge zu den motorischen Kortex machen geschickten Bewegungen möglich, die in Mäuse

In einem verschlafenen Dunst, zu erreichen und greifen die Kaffeetasse vor Ihnen scheint zu passieren, auf autopilot. Aber Ihre Koffein-Gehirn entzogen ist, hart zu arbeiten. Er sammelt sensorische Informationen und andere Arten von feedback—Hinweise dazu, wo Ihr arm im Raum relativ zu den Becher—und senden Sie es an Ihre motorischen Kortex. Dann den motor cortex plant die kommende Bewegung und erzählt Ihre Muskeln, um Sie geschehen.

Neue Forschung in den Mäusen untersucht, welche Rolle die Rückmeldungen der Eingabe des motorischen Kortex, zu entwirren, wie und Wann Sie notwendig sind, um Anleitung geschickten Bewegungen wie greifen. Das ist eine große offene Frage, sagt Studie Co-Autor Britton Sauerbrei, ein associate am Howard Hughes Medical Institute Janelia Research Campus. Einige neuronale schaltkreise können rhythmische, gemusterte Ausgabe ohne anhaltende Eingang. Mit einem einfachen Schubs von einem Fahrer senden kann ein Pferd in einen Trab, diese „central-pattern-Generatoren“ kann helfen, Tiere, spazieren, schwimmen und Fliegen, ohne ständige stimulation. Aber nicht den motorischen Kortex, es stellt sich heraus.

„Was wir zeigen, ist der Motorische Kortex unterscheidet sich grundlegend“, sagt Sauerbrei. „Man kann nicht einfach geben Sie die Rinde ein wenig kick und haben, nehmen Sie es aus und generieren Sie das Muster auf seine eigene.“ Stattdessen werden die motorischen Kortex braucht, um feedback zu erhalten während der gesamten Bewegung, Sauerbrei und seine Kollegen berichten 25. Dezember 2019, in der Natur.

Er und seine Kollegen trainierten Mäusen zu erreichen und greifen ein Lebensmittel pellet, ein Verhalten, das hängt von den motorischen Kortex. In einige Tiere ein, Sie schaltete den thalamus, eine Telefonzentrale in das Gehirn leitet sensorische Informationen und andere Arten der Rückmeldung zum und vom Kortex.

Wenn die Forscher blockiert die Signale, die in den motorischen Kortex, bevor die Mäuse begannen zu erreichen, die Tiere nicht initiieren Bewegung. Und wenn die eingehenden Signale blockiert wurden Mitte erreichen, Mäuse aufgehört sich zu bewegen Ihre Pfote näher an das Kügelchen.

Der Rhythmus dieser Signale ist ebenfalls von Bedeutung, zeigten die Forscher. In einem anderen experiment, Sie stimulierten Neuronen tragen Signale vom thalamus zum cortex mit unterschiedlichen mustern der eingehenden Signale. Die Frequenz der stimulation beeinflusst die motor-cortex-Ausgabe, mit schnellen Impulse stören die Mäuse greifen Fähigkeiten.

Die Signale der Eingabe des motorischen cortex über den thalamus kommen aus der ganzen, und es ist noch nicht klar, welche davon am wichtigsten sind für die Leitung der Bewegung, sagt Adam Hantman, Gruppenleiter am Janelia und das Papier ist senior-Autor. Eingänge zum thalamus gehören sensorische Informationen über die position des arm -, visuelle Informationen, die Motorische Befehle aus anderen Regionen des Gehirns, und Vorhersagen über die bevorstehende Bewegung. Mithilfe von tools entwickelt, durch die Janelia Projekt-team Thalamoseq, Hantman ‚ s lab Pläne zu wechseln bestimmte Regionen des thalamus und ausschalten, um zu testen, welche Eingänge sind wirklich treibende das Verhalten.