Считается, что контроль за произвольными движениями в полной мере осуществляет головной мозг, но ученые из института Солка показали, что спинной мозг также проводить анализ больших объемов информации, извлекая из нее только необходимую.
В научной работе, опубликованной в журнале Neuron 7 декабря 2017 года, было показано, что существуют специфические нейроны, так называемые интернейроны RORbeta (ROR), которые препятствуют передаче потенциально вредной сенсорной информации во время ходьбы, что обеспечивает стабильность ходьбы. Исследование иллюстрирует высокий уровень сложности обработки информации в спинном мозге.
Во время движения информация от рецепторов в мышцах и коже поступает в двигательные цепи в спинном мозге, и таким образом любое движение имеет обратную связь, как с мозгом, так и со спинным мозгом. Но в спинной мозг поступает гораздо больше информации, чем требуется для движения и вопрос ученых был в том, чтобы понять, каким образом спинной мозг фильтрует информацию, блокирую ненужную, чтобы обеспечить правильное выполнение каждого движения
Команда ученых обнаружила, что определенные группы нейронов (интернейроны) препятствуют конфликтной сенсорной информации, которая поступает в основном из мышц, что позволяет избежать ненужной активации мотонейронов. Этот тип ингибирования передачи импульсов называется пресинаптическим торможением.
Ученые провели серию экспериментов с использованием генетических и молекулярных методик для выявления локализации интернейронов. При блокировке ингибирующих нейронов в дорсальном отделе спинного мозга отмечалось значительное нарушение характера ходьбы (утиная походка).
Нейроны в дорзальном отделе спинного мозга получают сенсорную информацию от тела, а затем передают ее на нейроны в передние отделы спинного мозга, которые генерируют скоординированные движения. У мышей, у которых были блокированы интернейроны, появлялись ненормальные движения.
Эти результаты свидетельствуют о том, что интернейроны блокируют и фильтруют нерелевантную сенсорную информацию, которая мешала бы нормальному шаблону шага. Блокировка же интернейронов приводит к тому, что нарушается синхронность активности мотонейронов и значительное нарушение плавности движений.
