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2023

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特殊蛋白控制运动神经连接到肢体肌肉


加拿大和美国科学家的一项研究,阐述了蛋白质ephrin如何控制神经从脊髓到肢体肌肉的连接。相关论文发表在12月26日的《神经元》(Neuron)上。

 

神经系统是高精度且极其复杂的神经网络,主要功能是分析外界刺激并通过协调运动对外界刺激进行反应。这一高精度来自神经细胞和肌肉之间神经连接的高准确度。加拿大蒙特利尔临床研究所(IRCM)神经网络发育研究部主任Artur Kania解释说:“为了了解这是如何发生的,我们研究了一个简单的系统,在这个系统中,神经从脊髓延伸到肌肉,不仅连接了如二头肌这样的屈肌,也连接了像三头肌这样的伸肌。”之前的研究曾发现,出现在发育中的肢体内的一种蛋白质ephrin-A指引着连接伸肌的神经指向特定的目标。

 

研究人员用鸡和小鼠胚胎作为模型,发现了一个近亲蛋白质家族ephrin-B,它指引神经连接到拮抗肌群屈肌。这些研究共同构成了一副完整图像,表述了肢体神经如何准确地将神经系统与肌肉相连。而且,通过研究相对简单的神经连接网络,研究人员发现一个很可能在神经系统中广泛采用的分子策略,这一分子策略将更复杂的神经回路连接起来,学习、记忆和协调运动需要的神经回路就属于这类更复杂的类型。

 

神经系统的错误连线被认为是造成像癫痫和智力缺陷等的因素之一。通过研究肢体神经发育的过程,科学家能帮助发展新的疗法来治疗神经系统受损的病人。

 

加拿大健康研究所(CIHR)科学主管Rémi Quirion表示:“对ephrin蛋白质的研究应该有助于我们理解像孤独症和精神分裂症这类疾病,以及很多神经失调问题。我们很骄傲能够为这一研究提供支持,并且希望这一研究能够提高相关患者的生活质量。”

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