Двигательное обучение — это процесс, который занимает несколько недель или даже месяцев. Чтобы исследователи могли лучше понять активность нейронов во время этого процесса, им необходимо определить закономерности активности на протяжении всего процесса моторного обучения. Однако получить изображение активности одних и тех же нейронов в течение такого длительного периода времени с использованием традиционных методов было затруднительно. В своей январской публикации в Journal of Neurophysiology исследователи Майкл А. Гаффилд, доктор философии, Саманта Б. Амат и Джейсон М. Кристи, доктор философии, описывают модификацию методов визуализации и поведения, позволяющую им контролировать активность клеток Пуркинье в течение семи последовательных недель в ходе выполнения задачи двигательной ассоциации, в частности, облизывание мышей.
Подход с оптимизированной визуализацией и поведением продемонстрировал, что в отобранной группе клеток Пуркинье активность кальция оставалась в стабильном режиме активации в течение многих недель — открытие, которое стало возможным только благодаря их оптимизированным подходам.Основные моменты
Способность выполнять простые движения или управлять автомобилем зависит от способности мозга направлять действия в области мозга, называемой мозжечком.Когда взаимодействие клеток в мозжечке нарушается, люди испытывают фундаментальные нарушения двигательной функции, что делает эти простые действия трудными или даже невозможными.
Процесс улучшения моторных навыков посредством практики называется моторным обучением и регулируется сложной нейронной передачей сигналов в цепях мозжечка.Исследователи оптимизировали методы изучения моторного обучения, чтобы многократно оценивать активность нейронов в течение нескольких дней, недель или даже месяцев.
Эти сложные подходы позволяют дополнительно охарактеризовать нейроны, которые постоянно задействованы во время двигательной активности и нормального поведения.Будущие направленияПо словам доктора Гаффилда, сложные поведенческие задачи, используемые в сочетании с генетическими репортерами и эффекторами активности, открыли возможность изучения мозжечковых цепей во время произвольных движений на беспрецедентном уровне количественной оценки.
Исследовательская группа доктора Кристи продолжит изучение активности клеток Пуркинье в моторном обучении и потенциальных изменений в их активности, вызванных нарушением их поведения. «Наша работа вносит существенный вклад в понимание нейронных цепей в мозжечке, что необходимо для понимания того, как эти цепи изменяются при патологических состояниях», — пояснил д-р Кристи.