啟動和終止機體運動步驟的大腦回路

人扔一個球，在鍵盤上打字，和其他大多數機體活動，都涉及到整合在一起的眾多的分散的係列的動作。最近研究人員發現了老鼠大腦的活動信號，這種信號可以啟動和終止新學到的動作係列。研究人員訓練老鼠準確壓杠杆8次，然後獲得糖和水的獎勵。在老鼠學習這項任務時，研究人員監測這些動物的大腦基底神經節的腦細胞的活性，基底神經節是已知用以幫助啟動和控製運動的大腦深部結構。記錄了紋狀體和黑質中在學習新動作壓杠杆時的活動。在這些區域中某些神經元在第一次壓杠杆前就顯示了活動的變化，而其他神經元則在一係列動作的最後一次壓杠杆後活動發生改變。他們還注意到，老鼠在學習這些動作時，這些活動信號能啟動和終止每個係列的動作。研究人員也通過基因工程方法幹擾信號啟動和終止過程來評估老鼠的這些神經回路，並發現，那些基因的改變損害了依次壓杠杆的學習過程。這項研究證明在學習新的依次性動作時，基底節回路產生激活作用，啟動和終止係列動作每一個步驟的信號。這些結果可能對認識這些回路退行性疾病有重要的意義，例如：帕金森氏症和亨廷頓氏病。這些疾病中啟動和終止自主性序列運動的功能受到損害。更廣泛地說，研究結果涉及到進一步理解大腦是如何學習和控製係列動作行為的，也涉及到對如某些強製性動作疾病的認識。