Konstantin, András2022. május 21., szombat
Tudomány

Az idegi áramkörök és a finommotoros mozgás összefüggései

National Geographic Magyarország

A karunkkal és kezünkkel végrehajtott legkülönfélébb mozgásokhoz kiemelkedően magas szintű készség szükségeltetik, amihez elengedhetetlen az agy, a gerincvelő és az izmok idegsejtjeinek tökéletes együttműködése.

A spagetti evése magas szintű finommotoros mozgást igényel.
Forrás: Getty Images

 

Az már tudott volt, hogy az agytörzs a testmozgások vezérlésének kulcsfontosságú központja. A Bázeli Egyetem és a Friedrich Mieschner Orvostudományi Kutatóintézet kutatói által jegyzett, a Nature folyóiratban 2021 elején megjelent tanulmányban most leírták azt, hogy az agy miként képes elsajátítani az olyan parányi ám igen lényeges mozdulatsorokat, amelyek szükségesek például ahhoz is, hogy aláírásunkkal lássunk el egy iratot.

Azt mostanáig nem tudták, mely idegsejtek irányítják a karok, a kezek és az ujjak apró mozgásait. Neurobiológusok, Silvia Arber professzor és csapata erre kereste a választ. Egérmodell segítségével be tudták mutatni, hogy az agytörzs egy meghatározott területének idegsejtjei felelnek a felső végtagok különböző finommotoros mozgásaiért. Úgynevezett optogenetikai (genetikai módosítással fényérzékeny, illetve fénykibocsátásra alkalmas fehérjéket juttatnak be az sejtekbe) és vírusos módszereket alkalmaztak az idegsejtek megjelölésére és aktivitásuk megfigyelésére. Ennek nyomán tudtak meghatározni négy idegsejt-szubcsoportot, amelyek összefüggést mutatnak az apró mozgásokkal. Így például az idegsejtek egyik csoportja képes volt előrehúzni a karokat, egy másik pedig az étel elfogyasztása során használt mozgást irányítja.

Az agytörzs (amely az agy legrégebbi részének számít evolúciós szempontból, és valójában a gerincvelő közvetlen meghosszabbítása) egyfajta kapcsolótáblának tekinthető az agy magasabb rendű mozgástervező központjai és a gerincvelőben lévő végrehajtó áramkörök között. A gerincvelőben a mozgással kapcsolatos információáramlások eljutnak az izomsejtekhez közvetlenül kapcsolódó motoros idegsejtekhez. Ez utóbbiak pedig összehúzódás útján irányítják a mozgást. Azt csak nemrég fedezték föl, hogy az agytörzs több területből áll, amelyekben szerepüket tekintve egyedi idegsejtcsoportok vannak, amelyek a testmozgások különféle formáinak irányításával foglalkoznak.

A kutatás során előbb meghatározták az idegsejtek szerveződését az egyik agytörzsi régióban, ami laterális rostrális medulla (latRM) néven ismert, ezután nyomon követték ennek információcsere-útvonalait. Így válhatott valósággá, hogy a különféle mozgási tevékenységeket társítani tudták a latRM idegsejtek egyedi csoportjaival. Mint kiderült, a viszonylag egyszerű mozgásokat, mint például karunkkal odanyúlunk egy étel felé, a latRM idegsejtek végzik közvetlenül kapcsolatba kerülve a gerincvelővel. Az ennél bonyolultabb mozgásokat, amilyen az étel kézzel-ujjainkkal való megfogása és a szánkhoz emelése, a latRM idegsejtek irányítják, amelyek ilyenkor kapcsolódnak más agytörzsi területek idegsejtjeihez. Silvia Arber professzor hozzáteszi: „Az agytörzsön belüli kapcsolatok és áramkörök nélkülözhetetlenek a bonyolultabb motoros készségekhez. Azok az idegsejtpopulációk, amelyeket a latRM-ben azonosítottunk, nagyon pontosan szabályozzák a mellső végtagok motoros képességeit. Különösen a kezek bonyolult és precíz mozgásának előidézése, például a dobás, a megfogás vagy az írás megkívánja a különböző agytörzsi területek közötti kapcsolatba lépést.”

Az agytörzs sok idegi áramköre (lényegében a motoros cselekvések irányítása) hasonló az emberekben és az állatokban. Ezért volt lehetséges feltételezni, hogy melyik idegsejt-csoportok mely mozdulatokat vezérelnek vagy például azt, hogy betegségek vagy sérülések miképpen ronthatják az emberek finommotoros készségeit.

A most felderített agytörzsi kapcsolatok világossá teszik, mely idegsejtcsoportok irányítják, hangolják finomra a karjaink, a kézfejeink és az ujjaink legapróbb mozgásait.

Hozzászólások

Komplex ökoszisztémát alkottak a prekambriumi állatok

Komplex ökoszisztémát alkottak a prekambriumi állatok

Bolygónk élővilágában az egyik legdrámaibb fordulatot az jelentette, amikor, pár milliárd évnyi tisztán mikrobiális élet után, az ediacara időszak végén, mintegy 580 millió évvel ezelőtt megjelentek bolygónk első összetett, többsejtű állatai.

Stonehenge élősködői

Stonehenge élősködői

A Stonehenge építőinek falujaként ismert helyszínen talált maradványok azt mutatták, az ősi kőépítmény alkotóit a téli lakomák során a nem megfelelően megfőzött állati eredetű élelem miatt paraziták kínozhatták.

Új rákkutatási eljárás hazai kutatóktól

Új rákkutatási eljárás hazai kutatóktól

Az ELKH Szegedi Biológiai Kutatóközpont Horváth Péter által vezetett kutatócsoportja a sejteken belüli rendellenes fehérjeváltozások pontos leírására alkalmas, világviszonylatban is újdonságnak számító, mesterséges intelligenciára épülő képfeldolgozásos eljárást fejlesztett ki.

Gyerekbarát kütyük és korai diagnosztika

Gyerekbarát kütyük és korai diagnosztika

„Az ELTE Innovációs Központja nagy hangsúlyt fektet az

Halak és emberek

Halak és emberek

Az ELTE kutatói olyan új betegségmodellt hoztak létre,

National Geographic 2022. májusi címlap

Előfizetés

A nyomtatott magazinra,
12 hónapra

11 600 Ft

Korábbi számok

National Geographic 2010. januári címlapNational Geographic 2010. februári címlapNational Geographic 2010. márciusi címlapNational Geographic 2010. áprilisi címlapNational Geographic 2010. májusi címlapNational Geographic 2010. júniusi címlapNational Geographic 2010. júliusi címlapNational Geographic 2010. augusztusi címlapNational Geographic 2010. szeptemberi címlapNational Geographic 2010. októberi címlapNational Geographic 2010. novemberi címlapNational Geographic 2010. decemberi címlapNational Geographic 2011. januári címlapNational Geographic 2011. februári címlapNational Geographic 2011. márciusi címlapNational Geographic 2011. áprilisi címlapNational Geographic 2011. májusi címlapNational Geographic 2011. júniusi címlapNational Geographic 2011. júliusi címlapNational Geographic 2011. augusztusi címlapNational Geographic 2011. szeptemberi címlapNational Geographic 2011. októberi címlapNational Geographic 2011. novemberi címlapNational Geographic 2011. decemberi címlapNational Geographic 2012. januári címlapNational Geographic 2012. februári címlapNational Geographic 2012. márciusi címlapNational Geographic 2012. áprilisi címlapNational Geographic 2012. májusi címlapNational Geographic 2012. júniusi címlapNational Geographic 2012. júliusi címlapNational Geographic 2012. augusztusi címlapNational Geographic 2012. szeptemberi címlapNational Geographic 2012. októberi címlapNational Geographic 2012. novemberi címlapNational Geographic 2012. decemberi címlapNational Geographic 2013. januári címlapNational Geographic 2013. februári címlapNational Geographic 2013. márciusi címlapNational Geographic 2013. áprilisi címlapNational Geographic 2013. májusi címlapNational Geographic 2013. júniusi címlapNational Geographic 2013. júliusi címlapNational Geographic 2013. augusztusi címlapNational Geographic 2013. szeptemberi címlapNational Geographic 2013. októberi címlapNational Geographic 2013. novemberi címlapNational Geographic 2013. decemberi címlapNational Geographic 2014. januári címlapNational Geographic 2014. februári címlapNational Geographic 2014. márciusi címlapNational Geographic 2014. áprilisi címlapNational Geographic 2014. májusi címlapNational Geographic 2014. júniusi címlapNational Geographic 2014. júliusi címlapNational Geographic 2014. augusztusi címlapNational Geographic 2014. szeptemberi címlapNational Geographic 2014. októberi címlapNational Geographic 2014. novemberi címlapNational Geographic 2014. decemberi címlapNational Geographic 2015. januári címlapNational Geographic 2015. februári címlapNational Geographic 2015. márciusi címlapNational Geographic 2015. áprilisi címlapNational Geographic 2015. májusi címlapNational Geographic 2015. júniusi címlapNational Geographic 2015. júliusi címlapNational Geographic 2015. augusztusi címlapNational Geographic 2015. szeptemberi címlapNational Geographic 2015. októberi címlapNational Geographic 2015. novemberi címlapNational Geographic 2015. decemberi címlapNational Geographic 2016. januári címlapNational Geographic 2016. februári címlapNational Geographic 2016. márciusi címlapNational Geographic 2016. áprilisi címlapNational Geographic 2016. májusi címlapNational Geographic 2016. júniusi címlapNational Geographic 2016. júliusi címlapNational Geographic 2016. augusztusi címlapNational Geographic 2016. szeptemberi címlapNational Geographic 2016. októberi címlapNational Geographic 2016. novemberi címlapNational Geographic 2016. decemberi címlapNational Geographic 2017. januári címlapNational Geographic 2017. februári címlapNational Geographic 2017. márciusi címlapNational Geographic 2017. áprilisi címlapNational Geographic 2017. májusi címlapNational Geographic 2017. júniusi címlapNational Geographic 2017. júliusi címlapNational Geographic 2017. augusztusi címlapNational Geographic 2017. szeptemberi címlapNational Geographic 2017. októberi címlapNational Geographic 2017. novemberi címlapNational Geographic 2017. decemberi címlapNational Geographic 2018. januári címlapNational Geographic 2018. februári címlapNational Geographic 2018. márciusi címlapNational Geographic 2018. áprilisi címlapNational Geographic 2018. májusi címlapNational Geographic 2018. júniusi címlapNational Geographic 2018. júliusi címlapNational Geographic 2018. augusztusi címlapNational Geographic 2018. szeptemberi címlapNational Geographic 2018. októberi címlapNational Geographic 2018. novemberi címlapNational Geographic 2018. decemberi címlapNational Geographic 2019. januári címlapNational Geographic 2019. februári címlapNational Geographic 2019. márciusi címlapNational Geographic 2019. áprilisi címlapNational Geographic 2019. májusi címlapNational Geographic 2019. júniusi címlapNational Geographic 2019. júliusi címlapNational Geographic 2019. augusztusi címlapNational Geographic 2019. szeptemberi címlapNational Geographic 2019. októberi címlapNational Geographic 2019. novemberi címlapNational Geographic 2019. decemberi címlapNational Geographic 2020. januári címlapNational Geographic 2020. februári címlapNational Geographic 2020. márciusi címlapNational Geographic 2020. áprilisi címlapNational Geographic 2020. májusi címlapNational Geographic 2020. júniusi címlapNational Geographic 2020. júliusi címlapNational Geographic 2020. augusztusi címlapNational Geographic 2020. szeptemberi címlapNational Geographic 2020. októberi címlapNational Geographic 2020. novemberi címlapNational Geographic 2020. decemberi címlapNational Geographic 2021. januári címlapNational Geographic 2021. februári címlapNational Geographic 2021. márciusi címlapNational Geographic 2021. áprilisi címlapNational Geographic 2021. májusi címlapNational Geographic 2021. júniusi címlapNational Geographic 2021. júliusi címlapNational Geographic 2021. augusztusi címlapNational Geographic 2021. szeptemberi címlapNational Geographic 2021. októberi címlapNational Geographic 2021. novemberi címlapNational Geographic 2021. decemberi címlapNational Geographic 2022. januári címlapNational Geographic 2022. februári címlapNational Geographic 2022. márciusi címlapNational Geographic 2022. áprilisi címlapNational Geographic 2022. májusi címlap

Hírlevél feliratkozás

Kérjük, erősítsd meg a feliratkozásod az e-mailben kapott linkre kattintva!

Kövess minket