醫(yī)學諾貝爾獎獲得者發(fā)現(xiàn)速度神經(jīng)細胞
2015-07-17 14:56
閱讀:1375
來源:科學網(wǎng)
責任編輯:李思民
[導讀] 2014年諾貝爾生理醫(yī)學獎給了研究大腦***系統(tǒng)研究的三位學者,一個是英國倫敦學院大學的John O'Keefe教授,他在1970年代發(fā)現(xiàn)海馬內(nèi)存在位置細胞,這些神經(jīng)元能在動物進入特定位置時被激活
2014年諾貝爾生理醫(yī)學獎給了研究大腦***系統(tǒng)研究的三位學者,一個是英國倫敦學院大學的John O'Keefe教授,他在1970年代發(fā)現(xiàn)海馬內(nèi)存在位置細胞,這些神經(jīng)元能在動物進入特定位置時被激活。另兩位是他的學生,挪威科技大學的May-Britt和Edvard Moser夫婦,他們的貢獻是發(fā)現(xiàn)柵欄細胞,這些分布在外嗅皮層的細胞能感受特定網(wǎng)格信息,類似GPS的工作原理。Moser夫婦和O'Keefe分享了2014年的諾貝爾生理醫(yī)學獎。
大腦柵欄細胞感受信息的具體方式目前仍不清楚,尤其是如何感受速度和角度運動信息,最近這方面有了新的進展,科學家發(fā)現(xiàn)了能感受運動速度的神經(jīng)細胞或者叫速度細胞。速度細胞可能是柵欄細胞和位置細胞獲得信息的重要來源。
最新研究來自諾貝爾獲得者Moser夫婦團隊,Edvard Moser認為,如果大腦能讀取地圖信息,則必須具備采集速度信號的能力。
過去研究發(fā)現(xiàn)當動物頭部朝向某一個方向,大腦內(nèi)某些神經(jīng)細胞會放電,例如有的感受東方,有的感受南方。但是一直沒有發(fā)現(xiàn)能感受運動速度的神經(jīng)細胞。達特茅斯學院Jeffrey Taube教授認為,這次報道能感受運動速度的神經(jīng)細胞的發(fā)現(xiàn)充滿意外。
為尋找速度細胞,Moser夫婦團隊主要對內(nèi)側(cè)內(nèi)嗅皮層進行搜索,這一部位位于大腦組織深部,2005年他們發(fā)現(xiàn)的柵欄細胞就位于這些部位。現(xiàn)在他們的技術(shù)比2005年要先進許多,能同時記錄數(shù)千個神經(jīng)元放電,然后將動物放在一個跑步機上,通過調(diào)節(jié)跑步機速度,觀察那些神經(jīng)元能感受運動速度信息。
根據(jù)研究需要,他們設計了運動調(diào)整模式,動物可根據(jù)需要調(diào)整運動速度,其中一個實驗讓動物按照一定加速度改變運動速度,另外一個實驗中則用更慢的加速度(一半)改變速度,最后一個實驗讓動物自由活動。結(jié)果發(fā)現(xiàn),所有這些實驗中,所有神經(jīng)元中有13%到15%細胞放電模式和運動速度相關(guān),這說明在這一大腦區(qū)域存在大約13-15%的神經(jīng)元能感受運動速度信息。文章剛剛發(fā)表在《自然》雜志上。
波士頓大學神經(jīng)科學家Michael Hasselmo說,他對這一發(fā)現(xiàn)不奇怪,因為他們實驗室也在這一區(qū)域記錄到類似的速度細胞,而且有不同速度類型的感受細胞。他們的文章目前仍然沒有正式見刊。
Taube教授對Moser夫婦的論文印象深刻,主要是他們將速度信息與計算機的聯(lián)系,能利用他們的程序根據(jù)這些細胞的放電準確預測出動物要加速奔跑還是減速走路。
他們還發(fā)現(xiàn),速度細胞放電不受環(huán)境影響。例如將動物放在一個新盒子內(nèi),新盒子有不同的圖案,但運動細胞激活的模式不會改變。這些運動速度感受細胞與柵欄細胞的特征類似,是大腦***的GPS感受系統(tǒng),因為其激活模式完全不受外界的聲、光等感覺信息**的影響。這類似閉上眼睛,你同樣能根據(jù)身體自身的信息(是本體覺嗎?)發(fā)現(xiàn)回家的路。這些來自體內(nèi)自身的本體感覺信號來自肌肉和前庭系統(tǒng)。本體感覺只識別位置、方向和速度,不會感受其他信息。
本體感覺是指肌、腱、關(guān)節(jié)等運動器官本身在不同狀態(tài),運動或靜止時產(chǎn)生的感覺。例如,人在閉眼時能感知身體各部的位置。因位置較深,又稱深部感覺。本體感覺可分為三個等級,一級:肌肉、肌腱、韌帶及關(guān)節(jié)的位置感覺、運動感覺、負重感覺;二級:前庭的平衡感覺和小腦的運動協(xié)調(diào)感覺;三級:大腦皮質(zhì)綜合運動感覺。
版權(quán)聲明:
本站所注明來源為"愛愛醫(yī)"的文章,版權(quán)歸作者與本站共同所有,非經(jīng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載。
本站所有轉(zhuǎn)載文章系出于傳遞更多信息之目的,且明確注明來源和作者,不希望被轉(zhuǎn)載的媒體或個人可與我們
聯(lián)系zlzs@120.net,我們將立即進行刪除處理