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学习精细运动协调会改变大脑

当我们训练物体的到达和抓取时,我们也训练我们的大脑。换句话说,这种行为导致红核(中脑区域)中某些神经元群体的连接发生变化。巴塞尔大学Biozentrum的研究人员在红核中发现了这组神经细胞。他们还展示了精细运动任务如何促进这个大脑区域的塑性重组。该研究的结果最近发表在Nature Communications上。

只需抓住咖啡杯就需要精确的运动协调和最高精度。这种所需的大脑表现也是一种既能学习又能训练的能力。巴塞尔大学Biozentrum的Kelly Tan教授研究小组研究了红核,这是一个控制精细运动的中脑区域,并确定了新的神经细胞群,这些细胞在训练精细运动协调时会发生变化。抓握越多,这组神经细胞的神经元之间的联系就越强。

红色核,一个被调查的大脑区域

掌握是一项可以训练和改进的技能,即使在成年人中也是如此。为了使肌肉正确地进行运动,必须通过脊髓传递大脑命令。多年来,红细胞核在大脑研究中很少受到关注,在精细运动协调中起着重要作用。在这里,大脑学习新的精细运动技能,用于掌握和存储所学知识。

Kelly Tan的团队现在已经在小鼠模型中更详细地研究了红核,并分析了它的结构和神经元组成。“我们发现这个大脑区域非常异质,由不同的神经元群组成,”该研究的第一作者Giorgio Rizzi说。

通过大脑中的塑料变化改善精细运动技能

研究小组已对这些神经元群体中的一个进行了表征,并证明学习新的抓取动作可加强各个神经元之间的联系。“当学习新的精细运动技能时,这种特定运动的协调被优化并作为代码存储在大脑中,”Tan解释说。“因此,我们也能够证明红核中的神经可塑性。”

在进一步的步骤中,该团队现在想要研究这些加强的神经细胞连接在红核中的稳定性,并找出它们在没有实践所学习的精细运动运动时退回的程度。这些发现还可以提供对帕金森病的理解的新见解,其中受影响的个体患有运动障碍。研究小组希望了解这些患者中红核中的神经元连接是否也发生了变化,以及精细运动训练能够在多大程度上延长神经网络。

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