感觉输入驱动运动皮层活动
研究发现,在自主肢体运动期间,体感输入显著驱动运动皮层的膜电位动态,缺失体感后运动仍可进行但电压动态改变。
运动皮层如何控制运动一直是神经科学的基本问题。虽然体感输入被认为会影响运动皮层活动和自主运动的执行,但其在自主行为期间驱动运动皮层活动的作用仍不清楚。为探究这一问题,科学家在小鼠自主前肢运动期间进行了全细胞记录,分别保留了完整的体感输入或切断支配前肢的感觉神经。
研究发现,在缺乏体感输入的情况下,小鼠仍能执行前肢运动,包括伸手和抓取。然而,运动皮层神经元的膜电位动态发生了显著变化:部分神经元的去极化幅度降低,而另一些则显示超极化漂移。这表明体感输入在正常运动中对运动皮层活动具有重要的调节作用。
该研究首次揭示了体感输入在自主运动中对运动皮层膜电位动态的关键驱动作用,挑战了传统认为运动皮层主要接收运动指令的观点。未来研究可进一步探索体感输入如何与运动指令整合,以及其在运动学习和康复中的潜在应用。