科学家揭示走

(PhysOrg.com)——瑞典Karolinska研究院的医科大学的研究人员创造了一种转基因老鼠的某些神经元可以通过蓝色光被激活。闪亮的蓝光在脑干和脊髓隔绝这些老鼠产生模仿运动的活动。研究结果,发表在《科学》杂志上自然神经科学,具有潜在意义的恢复脊髓损伤后走。

“这个新的小鼠模型将影响未来的研究组织神经元参与走执行。我们希望我们的研究能提供洞察力,最终将有助于治疗脊髓受伤的病人”,Ole Kiehn教授说,他领导的研究。

兴奋性神经元已经建议发挥重要作用的启动和维护运动,或者散步。然而,这并没有直接证明。为了测试的假设兴奋性神经元的激活是必不可少的运动,一个研究小组的神经科学,卡罗林斯卡医学院,创造了表达光敏感的转基因小鼠蛋白质兴奋性神经元。

光敏感蛋白,Channelrhodopsin2 (ChR2),通常是发现在海藻和激活细胞暴露在蓝光中表达。ChR2曾被引入啮齿动物细胞被病毒感染,但这就会出现曝光和复制的要求。研究人员规避的问题通过创建第一个转基因小鼠成功表达ChR2一组特定的神经元。

由ChR2插入神经细胞表达Vglut2——一个运输机在脑干和脊髓的神经元兴奋性以及许多兴奋性神经元在大脑的其他区域,他们创建了一个Vglut2-ChR2鼠标。这样做的原因是能够选择性地激活兴奋性神经元在脑干和脊髓的特定区域,作为兴奋性神经元对初始运动被认为是重要的,或者散步。

研究人员然后从离开脊髓运动神经记录。蓝光照耀时直接在脊髓,模仿活动开始和维持光脉冲的持续时间。这证明Vglut2-expressing兴奋性神经元的激活脊髓步行就足够了。模仿活动也可以由暴露下脑干蓝光,证明兴奋脑干细胞提供足够的“go”信号脊髓神经元参与行走。