運(yùn)動對于所有動物都是至關(guān)重要的，該過程以肌肉和大腦之間精妙平衡的相互作用為基礎(chǔ)。神經(jīng)細(xì)胞通常能夠接收和產(chǎn)生電脈沖，然后轉(zhuǎn)遞到其他神經(jīng)細(xì)胞。與肌肉建立連接的神經(jīng)細(xì)胞被稱為運(yùn)動神經(jīng)元，近一個世紀(jì)以來，它們一直被視作是脊髓神經(jīng)細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生和制作的精細(xì)運(yùn)動項(xiàng)目的被動接收器。根據(jù)這一模型，運(yùn)動神經(jīng)元忠實(shí)而單向地將信號轉(zhuǎn)遞到肌肉。

"我們現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)了運(yùn)動神經(jīng)元在運(yùn)動行為zui終項(xiàng)目精細(xì)化中的一個意料之外的作用"研究員、卡羅林斯卡學(xué)院神經(jīng)科學(xué)系A(chǔ)bdel El Manira說，"我們意想不到的結(jié)果表明，運(yùn)動神經(jīng)元經(jīng)由縫隙連接逆行控制運(yùn)動回路功能，因此，運(yùn)動神經(jīng)元將直接影響遞質(zhì)釋放和上游興奮性中間神經(jīng)元的招募。"

這項(xiàng)研究使用了斑馬魚，斑馬魚是神經(jīng)生物學(xué)研究中常見的動物模型，身體透明而且相對容易基因操縱。通過結(jié)合不同的方法，研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)表明，運(yùn)動神經(jīng)元和興奮性中間神經(jīng)元之間存在經(jīng)由電突觸或縫隙連接的直接，產(chǎn)生斑馬魚有節(jié)奏的游泳運(yùn)動。

這些突觸直接連接兩個神經(jīng)元，使得電信號在這些神經(jīng)元之間傳輸。在光遺傳學(xué)的輔助下，研究人員選擇性沉默運(yùn)動神經(jīng)元的活性，發(fā)現(xiàn)它們對經(jīng)由縫隙連接的運(yùn)動回路功能有強(qiáng)烈的影響。

"這項(xiàng)研究代表著一個范式轉(zhuǎn)變，將大幅修訂以來對運(yùn)動神經(jīng)元作用的觀點(diǎn)"El Manira教授說，"運(yùn)動神經(jīng)元再也不能被認(rèn)為僅僅是運(yùn)動命令的被動接受者--它們是產(chǎn)生運(yùn)動行為的回路中*的組成部分