31 июл 2023 133

Нервные клетки в мозгу могут остановить любое движение в теле, даже дыхание

Группа нервных клеток в мозге обладает удивительной способностью полностью останавливать все формы движения, показывает новое исследование на мышах. Открытие дает ценное представление о том, как нервная система может контролировать наши движения. Зеленые клетки, представленные на иллюстрации ниже — это те, которые при стимуляции могут остановить все движения в организме.

Исследователи обнаружили, что нервные клетки, стимулированные ими, находятся в среднем мозге в области, называемой ядрами педункулопонтиного тракта (PPN), и отличаются от других нервных клеток там тем, что выражают специфический молекулярный маркер под названием Chx10. PPN общий для всех позвоночных, включая человека. Поэтому, хотя исследование проводилось на мышах, исследователи ожидают, что явление будет применимо и к людям.

Проекции ствола мозга, демонстрирующие расположение нейронов типа Chx10-PPN.

Когда исследователи прекращали стимулировать нервные клетки, мыши начинали движение точно там, где оно остановилось. Как будто снова нажимали «воспроизведение». «Этот паттерн паузы и игры очень уникален; это не похоже ни на что из того, что мы видели раньше. Он не похож на другие формы движения или моторного ареста, которые мы или другие исследователи изучали. Там движение не обязательно начинается там, где оно остановилось, а может начаться заново с новым паттерном», — говорит доктор философии Хайзея Гоньи-Эрро, который является первым автором исследования.

Есть разные способы остановить движение. Что такого особенного в этих нервных клетках, так это то, что при активации они заставляют движение приостанавливаться или замирать. Как будто ставят фильм на паузу. Движение актеров внезапно останавливается на месте.

Мы нашли группу нервных клеток в среднем мозге, которые при стимуляции останавливают все движения. Не только ходьбу; все формы моторной активности. Они даже заставляют мышей перестать дышать или дышать медленнее, а частота сердечных сокращений снижается

— профессор Оле Кейн, соавтор исследования.

Некоторые исследователи уже предположили, что нервные клетки могут активироваться страхом. Многие знакомы с явлением «оцепенения», вызванным крайним испугом. Однако новое исследование наглядно продемонстрировало, что в данном случае это не так.

Мы сравнивали этот тип моторного торможения с моторной блокировкой или оцепенением, вызванным страхом, и они не идентичны. Мы уверены, что моторный ступор, наблюдаемый здесь, не связан со страхом. Вместо этого мы считаем, что эта реакция имеет что-то общее с вниманием или бдительностью, которые наблюдаются в определенных ситуациях

— доцент Роберто Лейрас, соавтор исследования.

Исследователи полагают, что обнаруженная ими реакция является выражением сосредоточенного внимания. Однако они подчеркивают, что исследование точно не показало, действительно ли это так. Для подтверждения этого предположения потребуются дополнительные эксперименты. Ученые также отметили, что новое исследование может открыть новый путь к пониманию некоторых из механизмов болезни Паркинсона.