了解大脑如何控制运动

如果即使您想加快速度也无法加快速度怎么办?研究人员认为，大脑中决定我们随意运动(例如走过房间或在钢琴上弹奏旋律)速度的部分有点像汽车。它有一个加速器可以加快运动速度，也有一个制动器可以减慢运动速度。现在，霍华德休斯医学研究所珍妮莉亚研究园区的科学家们表明，与人们的想法相反，“刹车”大脑这一部分的气体实际上可以加速小鼠的运动，而气体可以控制它们。通过确定大脑如何控制运动，这一发现有助于解释帕金森病患者运动的系统性减慢，并可能为干预措施铺平道路，让患者学会更流畅地执行日常活动。

走快一点对大多数人来说没有问题，但帕金森病患者却很难加快随意运动的速度。一段时间以来，科学家们一直认为“几乎就像只有刹车起作用而油门踏板不起作用一样”。 Janelia 小组组长 Joshua Dudman 说道。为了更好地理解这种效应，他和他的同事、研究科学家 Eric Yttri 希望更多地了解大脑基底神经节的正常作用受帕金森病影响的区域，控制随意运动。在基底神经节内，有两种主要类型的神经元已知可促进(气体)或抑制(制动)运动。

在 2016 年 5 月 2 日发表在《自然》杂志上的一份预先在线出版物中描述的实验中，Yttri 和 Dudman 使用一种称为光遗传学的技术在以特定速度运动时激活基底神经节中的神经元。通过将激光照射到延伸到动物体内的细光纤中，在大脑中，研究人员可以选择性地刺激气体或制动神经元，以了解每个组如何影响未来的运动。

Yttri 训练小鼠用前爪移动小操纵杆以获得甜饮料。操纵杆经过精心设计，老鼠必须做出选择才能满足口渴。啮齿动物必须足够快地推动操纵杆才能喝到水，但如果推动得太快，就会浪费能量，并最终限制其消耗的水总量。每天，人们都会做出类似的决定，尽管是隐含的，关于他们必须以多快的速度行动——决定午休时以多快的速度步行到附近的餐馆。然而，在帕金森病患者中(正如达德曼及其同事之前展示的帕金森病小鼠)，所有运动都会减慢。

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