Новый план мозговых связей раскрывает широкие возможности центрального регулятора

Тысячи наших повседневных дел, от приготовления кофе до прогулки и поздорования с соседом, стали возможны благодаря древней коллекции структур мозга, спрятанной недалеко от центра черепа.


Кластер нейронов, известный как базальные ганглии, является центральным узлом, регулирующим широкий спектр рутинных моторных и поведенческих функций. Но когда передача сигналов в базальных ганглиях ослаблена или нарушена, могут возникнуть изнурительные движения и психические расстройства, включая Паркинсона, синдром Туретта, синдром дефицита внимания с гиперактивностью (СДВГ) и обсессивно-компульсивное расстройство.

Несмотря на его центральную важность в управлении поведением, конкретные, подробные пути, по которым течет из базальных ганглиев в другие области мозга, остаются плохо обозначенными. Теперь исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего, Института Цукермана Колумбийского университета и их коллеги создали точную карту связи мозга из самого большого выходного ядра базальных ганглиев, области, известной как сетчатая часть черной субстанции, или SNr. Находки предлагают план архитектуры района, который выявил новые детали и удивительный уровень влияния, связанного с базальными ганглиями.

Результаты, подготовленные помощником научного сотрудника проекта Лорен МакЭлвейн и проведенные в лаборатории нейрофизики профессора Дэвида Кляйнфельда в Калифорнийском университете в Сан-Диего и лаборатории главного исследователя Института Цукермана Руи Косты, опубликованы 5 апреля в журнале. Нейрон.

Исследование устанавливает новое понимание положения базальных ганглиев в иерархии двигательной системы. По словам исследователей, недавно идентифицированные пути, появляющиеся на карте связности, потенциально могут открыть дополнительные возможности для вмешательства в и другие расстройства, связанные с базальными ганглиями.

«Имея в руках подробную схему цепей, мы можем теперь планировать исследования, чтобы определить конкретную информацию, передаваемую каждым путем, как эта информация влияет на ниже по потоку, чтобы контролировать движение, и как дисфункция в каждом выходном пути приводит к разнообразным симптомам заболеваний базальных ганглиев, «сказал МакЭлвэйн.

При поддержке NIH’s Brain Research through Advancing Innovative Neurotechnologies® (BRAIN) Initiative, исследователи разработали новый план работы на мышах, применив современный набор инструментов нейробиологии, который сочетает в себе методы генетики, отслеживания вирусов, автоматизированной микроскопической визуализации анатомии всего мозга и Обработка изображения. Результаты выявили новые удивительные взгляды на широту связей.

«Эти результаты являются примером того, как исследователи, поддерживаемые BRAIN Initiative, используют новейшие картирования мозга для фундаментального изменения нашего понимания того, как организованы связи в цепях мозга», — сказал Джон Дж. Нгаи, директор Инициатива NIH BRAIN.

Предыдущая работа подчеркивала, что в архитектуре базальных ганглиев преобладает замкнутая петля с выходными проекциями, соединяющимися обратно с входными структурами. Новое исследование показывает, что SNr транслируется даже на более низкие уровни двигательной и поведенческой системы. Это включает в себя большой набор областей ствола мозга с прямыми связями со спинным мозгом и двигательными ядрами, которые контролируют через небольшое количество промежуточных связей.

0 Комментарий
Inline Feedbacks
View all comments