Новые данные о неврологии ходьбы: уникальное управление мышцами ног

Ученые из Кёльнского университета выяснили, что нейроны, активирующие депрессорную мышцу ноги у палочников, получают ритмическое возбуждающее воздействие от центральных генераторов паттернов (CPG). Это отличается от управления другими мышцами ноги, нейроны которых получают ритмическое тормозящее воздействие. Ранее считалось, что все такие моторные нейроны активируются центральными нервными сетями одинаково.

Исследование "The synaptic drive of central pattern-generating networks to leg motor neurons of a walking insect is motor neuron pool specific" опубликовано в журнале Current Biology.

• Центральные генераторы паттернов (CPG) — это специализированные сети в центральной нервной системе, которые формируют основу для генерации ритмической активности при движениях (ходьба, бег, дыхание).
• Метод: Ученые фармакологически активировали CPG в центральной нервной системе палочника Carausius morosus и исследовали их влияние на моторные нейроны мышц ног.
• Ключевое открытие: Все группы моторных нейронов, кроме одной, получают от CPG идентичные ритмические тормозящие сигналы. Исключение — нейроны, иннервирующие депрессорную мышцу ноги. Они контролируются фазным возбуждающим воздействием.
• Значение: Депрессорная мышца отвечает за создание опорной фазы шага (стаance phase) в любой ситуации ходьбы — по горизонтали, по потолку или по ветке. Ритмическое возбуждение именно этих нейронов может обеспечивать точное время сокращения мышцы, начало опорной фазы и её стабилизацию.