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2023-02-14 18:04

研究发现负责运动技能学习的大脑发生了变化

华盛顿,2月14日(ANI):发表在同行评审期刊eNeuro上的研究结果提供了对运动技能学习的神经机制的深入了解,有助于为中风后运动障碍患者提供更有效的脑刺激疗法。

“中风患者的主要抱怨之一是他们无法完成抓取动作,”塔努吉·古拉蒂博士说,他是雪松西奈神经科学和医学神经学和生物医学中心的助理教授,也是该研究的资深通讯作者。“许多患者可能能够通过一些康复达到他们想要的目标,但他们无法准确地把握它。所以,我们希望了解大脑是如何产生运动并学习新的灵巧/精细运动技能的,这样我们就有可能开发出新的治疗策略来修复这些残疾。”

为了更好地理解运动学习过程中大脑的变化,研究人员在大鼠练习熟练的伸手任务时,观察了运动皮层和小脑的大脑生理活动。

运动皮层是所有运动的主要驱动力,它通过在神经系统中招募各种目标来控制手臂的运动。运动皮层的一个基本投影是小脑,大脑的这一部分拥有整个身体一半以上的神经元。

然而,运动皮层和小脑之间的活动,作为一种精细的运动技能被学习,并没有被广泛理解。

使用健康的大鼠,研究人员长期记录运动皮层和小脑皮层,这些动物被训练了五天,以执行精细运动任务,在这个任务中,它们要去拿一个放置在距离它们一定距离的糖球。为了成功完成试验,老鼠必须伸手去抓小球并把它找回来。

然后,研究小组比较了训练初期和后期的神经活动,看看随着老鼠对任务的熟练程度提高,大脑发生了什么变化。

研究人员发现,随着大鼠熟练掌握这项任务,它们在运动皮层和小脑网络中出现的两个区域出现了同步的低频振荡活动。这一活动还协调了这两个区域的神经尖峰,以成功地执行到达-抓住任务。

有趣的是,研究小组在五天内没有在任务中获得专业知识的大鼠身上没有观察到低频振荡活动的出现。

古拉蒂说:“我们能够证明这种活动是技能学习的标志。”“了解健康大脑中的这些机制是检查中风后大脑中类似活动是否减弱的重要前兆,并且可以作为康复期间的生物标志物。这种活动可以成为电刺激方法的目标,以促进中风后的运动恢复。”(ANI)