Внутренний датчик движения тела обнаружен у рыбок данио

Исследователи из Каролинского института обнаружили центральный проприоцептивный орган, встроенный непосредственно в центральную нервную систему, который действует как внутренний датчик движения. Статья была недавно опубликована в журнале Neuron.

Что показало исследование?

Используя взрослых рыбок данио в качестве модельного организма и комбинацию передовых методов, включая регистрацию одиночных клеток, механическую стимуляцию и секвенирование одиночных клеток, исследование выявило существование механосенсорных нейронов, встроенных в утолщения ткани спинного мозга. Эти нейроны центрально отслеживают изменения натяжения, происходящие при изгибах тела.

Эти высокоспециализированные проприоцептивные нейроны экспрессируют характерный механочувствительный канал Piezo2, который позволяет им преобразовывать механическое натяжение в электрические сигналы.

Почему это важно?

Одно из преимуществ наличия датчика движения непосредственно в спинном мозге заключается в его близости к схемам, отвечающим за движение, которое он обнаруживает. Центральный проприоцептивный орган обеспечивает быстрое тормозное воздействие непосредственно на спинномозговые цепи, управляющие локомоцией, позволяя осуществлять отрицательную обратную связь в реальном времени об успешности выполняемого движения тела.

Эта организация замкнутой цепи обеспечивает форму сервомеханизма для плавной, эффективной и контролируемой локомоции.

Каков следующий шаг?

Спинной мозг других животных, включая человека, также подвергается изменениям натяжения во время движений тела, и существуют группы нейронов, хорошо расположенные для потенциального обнаружения таких сигналов.

Мутации в гене механочувствительного канала Piezo2, как известно, приводят к дефициту моторной координации и вызывают постуральные аномалии, такие как сколиоз. Обнаружение нейронов, экспрессирующих Piezo2, в спинном мозге может открыть новые пути для понимания связанных с Piezo2 двигательных расстройств.