小脑是大脑的一个区域，它帮助我们改善动作并学习新的运动技能。当小脑受损时，患者和小鼠模型会出现多种异常运动。他们可能会出现不协调和不平衡的运动，称为共济失调。由于肌肉相互对抗，他们的身体部位可能会出现异常定位或不受控制的运动，称为肌张力障碍。或者他们可能会出现破坏性的颤抖运动，称为震颤。了解单个大脑区域的变化如何导致如此多样化的运动缺陷一直是该领域的一个长期问题。
贝勒医学院教授、赵氏家族捐赠主席、德克萨斯儿童医院简和丹·邓肯神经研究所 (Duncan NRI) 首席研究员 Roy V. Sillitoe 博士实验室的最新研究发现，小脑神经元与其他大脑区域的沟通方式在不同的运动障碍中有所不同。研究小组发现了导致不同异常运动的独特小脑活动模式。这项研究为运动障碍的新治疗方法提供了基础框架。
该项研究发表在eLife上。
“脑细胞通过神经信号相互交流，”共同第一作者兼共同通讯作者 Meike van der Heijden 博士说。“这些信号以特定模式出现，代表特定行为的代码。研究小脑产生的代码可以让我们了解动物的运动。
“我们想知道，通过比较健康小鼠和患有共济失调、肌张力障碍和震颤的小鼠的小脑神经活动模式，我们是否能破解不同运动障碍的密码。为了解决这个问题，我们建立了一个计算模型，并揭示了健康动物和具有疾病特异性行为的动物的小脑神经元放电方式不同。此外，每种疾病小鼠模型中的小脑神经元都显示出独特的神经密码。”
“我们利用其他疾病模型进行了进一步研究，以测试不同的遗传或药物诱发的异常运动是否会影响疾病代码。重要的是，我们发现，无论疾病来源如何，患有类似运动障碍的小鼠的神经信号异常特征都是相同的。然而，不同条件下的小鼠的活动模式是不同的，”该论文的共同第一作者、西利托实验室的博士后研究员 Amanda Brown 博士说。“这给了我们第一个提示，这些独特的神经代码可能不仅与不同的异常运动相关，而且可能是导致这些运动的原因。”
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