日前，美國《國家科學(xué)院院刊》在線發(fā)表了中科院神經(jīng)科學(xué)研究所所長、腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心主任蒲慕明研究組的一項成果。該研究系統(tǒng)描述了背外側(cè)紋狀體直接通路和間接通路的同一群神經(jīng)元在運動學(xué)習(xí)過程中的電活動變化，并發(fā)現(xiàn)兩條通路的神經(jīng)元活動在運動行為中具有相對獨立又彼此配合的角色分工。
　　背外側(cè)紋狀體腦區(qū)主要接收來自感覺運動皮層四肢代表區(qū)的投射，對運動技能的學(xué)習(xí)、運動的執(zhí)行、運動習(xí)慣的形成具有重要作用。該腦區(qū)分布的多棘投射神經(jīng)元分別介導(dǎo)了基底神經(jīng)節(jié)運動調(diào)控中的兩條經(jīng)典通路，即直接通路和間接通路。然而，兩條通路在運動學(xué)習(xí)過程的參與機制尚不明確。
　　研究人員訓(xùn)練小鼠學(xué)習(xí)推桿運動任務(wù)，并通過特異性標記直接通路和間接通路的神經(jīng)元，觀察到伴隨小鼠的學(xué)習(xí)過程，兩條通路的神經(jīng)元集群都逐漸產(chǎn)生了獨特、穩(wěn)定、順序性發(fā)放的電活動模式。直接通路神經(jīng)元傾向于在信號感知和推桿操作時活動，而間接通路神經(jīng)元則更多地在推桿動作后反應(yīng)，并且在不同的運動任務(wù)場景中，同一群神經(jīng)元的電活動模式會發(fā)生改變。進一步實驗發(fā)現(xiàn)，特異性抑制直接通路神經(jīng)元會破壞推桿運動的起始，而特異性抑制間接通路神經(jīng)元會引起試驗間隔里的錯誤推桿次數(shù)顯著上升。任一通路的抑制均會降低推桿動作本身的熟練程度。
　　研究表明，直接通路和間接通路的神經(jīng)元都參與了小鼠執(zhí)行向右推桿任務(wù)的過程。在任務(wù)規(guī)則的執(zhí)行上，前者主要負責(zé)目標運動的起始，后者主要負責(zé)與任務(wù)目的無關(guān)運動的抑制；在具體動作的執(zhí)行上，兩者都參與了對推桿動作準確度的調(diào)控。兩條通路彼此配合，共同保證小鼠高效、準確地執(zhí)行運動任務(wù)。
　?。ㄔd于《中國科學(xué)報》 2019-05-14 第1版 要聞)