Хватание — навык, который, как показали ученые, может быть тренирован и развит даже у взрослого организма. Чтобы совершить это движение с требуемой точностью, посылаемые мозгом сигналы должны пройти через спинной мозг. Красное ядро, прежде редко привлекавшее внимание ученых, играет, как оказалось, важнейшую роль в этом процессе.
Фото: Анатолий Жданов, Коммерсантъ / купить фото
Ученые Базельского университета выявили группу нейронов на малоисследованном участке среднего мозга, отвечающих за точность хватательных движений. Когда человек всего лишь тянется к чашке с кофе и захватывает ее пальцами, активированные в красном ядре нервные соединения проходят своего рода тренировку.
Красное ядро — большое скопление нейронов по всей длине среднего мозга, главная часть экстрапирамидальной системы контроля движений человека. Это архаическая система, впервые появившаяся еще у рыб, но она имеет огромное значение во всем разнообразии движений человека.
Хватание и перемещение чашки кофе, кажущиеся вполне привычными и простыми, на самом деле задействуют множество нейронов и требуют большой точности движения. Красное ядро обладает свойством нейропластичности, то есть вследствие тренировок эта зона будет реорганизовываться, а моторные функции и координация движений — развиваться.
Группа ученых под руководством Келли Тан, профессора Базельского университета, подробно изучила эту же зону мозга у мышей, посмотрела на ее структуру и нейронную композицию. «Мы обнаружили, что этот участок мозга чрезвычайно гетерогенный и состоит из нейронов различных популяций»,— говорит Джорджо Рицци, ведущий автор исследования. Ученые дали характеристику одной из популяций этих нейронов и показали, что обучение новым хватательным движениям усиливает связи между отдельными нейронами. «При обучении новым моторным навыкам координация этих конкретных движений оптимизируется и хранится в мозге в виде кода,— объясняет Тан.— Мы смогли также показать нейропластичность в красном ядре».
Следующим этапом исследования будет поиск ответа на вопрос: насколько стабильны эти развитые соединения между нервными клетками и как они регрессируют, если обучения точным моторным движениям не происходит.
Исследование базельских ученых будет особенно полезно для изучения болезни Паркинсона.