Спинной мозг макаки, человека и других приматов оказался ключевым звеном в работе нервных механизмов, управляющих точными движениями руки, а не только рефлекторными движениями, как считалось ранее, заявляют японские и шведские ученые в статье, опубликованной в журнале Nature.
Спинной мозг играет ключевую роль в движении конечностей большинства видов позвоночных животных. В процессе движения головной мозг передает своему "коллеге" общие указания, который тот превращает в набор специализированных импульсов, управляющих движением мускулов. Многие биологи полагают, что существует и исключение из этого правила - сложные движения рук приматов, которыми мозг управляет напрямую. Свидетельством в пользу этого служили успешные опыты по подключению виртуальных и искусственных конечностей к центрам движения в мозге макак и людей.
Группа ученых под руководством Исы Тадаши (Isa Tadashi) из Национального института физиологии в городе Оказаки (Япония) выяснила, что это далеко не так, временно отключив ту часть спинного мозга макак, которая задействована в работе рефлекторных и простых движений руки.
Тадаши и его коллеги разработали два специальных ретровируса, которые проникали в моторные нейроны спинного мозга и вставляли в них короткий фрагмент ДНК, заставлявший нейрон производить сильнейшее нервно-паралитическое соединение - тетанотоксин - при наличии молекул антибиотика доксициклина. Иными словами, нервные клетки должны были "отключиться" в том случае, если внутри них или в окружающей их среде присутствовало достаточное количество антибиотика
Ученые заразили ретровирусами двух макак-резус (Macaca mulatta) и двух японских макак (Macaca fuscata) и через два месяца стали добавлять в их корм дозы доксициклина. По словам биологов, через пять дней макаки начали терять привычную ловкость рук - они начали совершать сложные движения гораздо медленнее, чем обычно, делали много ошибок и разучились точно хватать мелкие предметы.
На восьмой день эксперимента макаки вернули себе былую подвижность рук. Как считают ученые, нервная система приматов приспособилась к потере нервных клеток спинного мозга и заставила часть здоровых нервов принять на себя функции отключенных нейронов.
"Наше открытие переворачивает общепринятое представление о том, что спинной мозг управляет лишь рефлекторными движениями. Мы показали, что он играет ключевую роль в интеграции сложных нервных сигналов, необходимых для совершения сложных движений рук", - заключает Тадаши.
http://eco.ria.ru/discovery/20120617/675442844.html |
