Ученые выявили нервные клетки мозга, останавливающие любое движение в теле
Новое исследование на мышах, которое продемонстрировало, что в мозге существует группа нервных клеток, способная полностью останавливать все формы движения, выполнила группа ученых с кафедры неврологии факультета здравоохранения и медицинских наук Копенгагенского университета. 27 июля статья с результатами проделанной ими работы была опубликована в журнале Nature Neuroscience.
Открытие датских ученых дает важную информацию о том, как нервная система может контролировать наши движения. Исследователи полагают, что оно может помочь понять работу некоторых механизмов болезни Паркинсона.
Выражение «замереть» можно применить как к охотничьей собаке, уловившей запах дичи, так и к людям, которые сконцентрировались на важной задаче.
Исследователи из Копенгагенского университета нашли объяснение тому, что происходит у нас в мозге, когда мы внезапно перестаем двигаться — замираем.
Соавтор исследования профессор Оле Кин рассказал о сути сделанного командой открытия: «Мы обнаружили группу нервных клеток в среднем мозге, которые при стимуляции останавливают все движения. Не только ходьбу, все формы двигательной активности. Они даже заставляют мышей перестать дышать или дышать медленнее, замедляется и частота сердечных сокращений».
Он пояснил, что «существуют различные способы остановить движение. Особенность в обнаруженных нервных клетках это то, что после активации они вызывают паузу или „замораживание движения“. Так же, как при постановке фильма на паузу. Движения актеров внезапно останавливаются на месте».
И мыши, так же как при повторном нажатии кнопки «play», начинали движение именно с той позиции, в которой остановились, когда исследователи заканчивали активировать эти нервные клетки.
«Этот „паттерн паузы и воспроизведения“ очень уникален; он не похож ни на что, виденное нами раньше. Он не похож на другие формы движения или моторного торможения, которые изучали мы или другие исследователи. Там движение не обязательно начинается с того места, где оно остановилось, но может начаться заново с новым паттерном», — говорит постдоктор Хайзеа Гони Эрро, первый автор статьи.
Группа открытых учеными нервных клеткок, которые они стимулировали у мышей, располагаются в среднем мозге в области, называемой педункулопонтинным ядром (PPN), и отличаются от других нервных клеток экспрессией специфического молекулярного маркера Chx10. Область PPN существует у всех позвоночных, в том числе и у человека. Поэтому, хотя исследование проводилось на мышах, ученые считают, что такая группа клеток, управляющая соответствующей реакцией организма, существует и у людей.
Причем эти нервные клетки активируются не страхом, который также иногда заставляет человека замереть. Большинству людей знаком феномен «замирания», вызванный сильным страхом, однако здесь не тот случай.
«Мы сравнили этот тип остановки движения с остановкой движения или замиранием, вызванным страхом, и они не идентичны. Мы совершенно уверены, что наблюдаемая здесь остановка движения не связана со страхом. Вместо этого мы считаем, что это как-то связано с вниманием или бдительностью, которые наблюдаются в определенных ситуациях», — говорит соавтор исследования доцент Роберто Лейрас.
Исследователи считают, что эти клетки активируются, когда человек полностью сосредотачивается на чем-то. Однако данное исследование не показало, так ли это на самом деле, и необходимы дополнительные исследования, чтобы выяснить и продемонстрировать причину этого эффекта.
«Остановка движения или его замедление — один из основных симптомов болезни Паркинсона. Мы предполагаем, что эти особые нервные клетки в PPN чрезмерно активируются при болезни Паркинсона. Механизмы, которые контролируют движения в нервной системе, могут в конечном итоге помочь нам понять причину некоторых двигательных симптомов при болезни Паркинсона», — заключил Оле Кин.
Исследователи отметили в статье, что для стимуляции нервных клеток в стволе мозга они использовали оптогенетику — биологический метод, включающий генетическую модификацию определенных клеток мозга, с целью повысить их чувствительность к свету. Такие клетки можно активировать его вспышкой.
