Международная группа ученых из Бельгии и Японии выяснила, что у спинного мозга есть функции обучения и памяти. Исследование опубликовано в научном журнале Science.
Специалисты разработали экспериментальную установку для изучения работы спинного мозга без участия головного. С ее помощью исследователи провели серию экспериментов на мышах. Один грызун был крепко зафиксирован в аппарате, в то время как лапки второй особи свисали.
Если задняя нога второй мыши слишком сильно опускалась вниз, ее стимулировали ударом электрического тока. Вторая мышь также получала электростимуляцию, но это не было связано с положением ее лап. За десять минут эксперимента испытуемые поняли, что лучше держать конечности как можно выше.
На следующие сутки ученые провели тот же эксперимент, только поменяли мышей местами. Оба грызуна поднимали лапки. Это указывает на то, что спинной мозг сохранил память о прошлом опыте, который мешал получению нового.
Далее специалисты занялись поиском нейронных цепей, позволяющих спинному мозгу обучаться и запоминать. Как оказалось, эти за эти способности отвечает ген Ptf1a. В случае, когда связанные с ним нейроны были «отключены» учеными, мыши не адаптировали движения задних лапок, чтобы избежать удара током.
Через сутки мышей снова поменяли местами, но «отключили» группу нейронов, связанных с экспрессией гена En1. В этом случае казалось, что спинной мозг ничему не научился. Дополнительная же стимуляция этих нейронов на 80% ускорила реакцию грызунов.
В результате ученые выделили две основные группы нейронов: дорсальную (спинную) и вентральную (брюшную). Они работают по-очереди: первые помогают спинному мозгу выучить новое движение, а вторые — запомнить и воспроизвести его позже.
Таким образом, специалисты поставили под сомнение общепринятое мнение о том, что двигательные обучение и память зависят только от головного мозга. Эти результаты представляют ценность для разработки новых методов восстановления пациентов с травмами позвоночника.
Ранее ученые нашли способ поставить пациентов на ноги после травмы позвоночника.
Анна Морозова