Большинство наземных животных могут ходить или бегать, чередуя левую и правую ногу в разных скоординированных движениях. Некоторые животные, например кролики, двигают обе пары ног одновременно, чтобы получить прыжок.
В настоящем исследовании исследователи Адольфо Талпалар и Жюльен Бувье вместе с профессором Оле Кином и его коллегами изучили спинномозговые сети, которые контролируют эти модели движений у мышей. Используя передовые генетические методы, которые позволяют удалять отдельные группы нейронов из спинного мозга, они смогли удалить тип нейронов, характеризующийся экспрессией гена Dbx1.«Классически считалось, что только одна группа нервных клеток контролирует левое и правое чередование», — говорит Оле Кин, возглавляющий лабораторию исследования в отделе нейробиологии. «Тогда было очень интересно обнаружить, что на самом деле задействованы две специфические популяции нейронов, и, кроме того, каждая из них контролирует разные аспекты координации конечностей».Действительно, исследователи обнаружили, что ген Dbx1 экспрессируется в двух разных группах нервных клеток, одна из которых является тормозящей, а другая — возбуждающей.
Новое исследование показывает, что две клеточные популяции контролируют разные формы поведения. Точно так же, как когда мы переключаем передачу для ускорения в машине, одна часть нейронной цепи контролирует переменную походку мыши на низких скоростях, в то время как другая популяция задействуется, когда животное движется быстрее. Соответственно, исследование также показывает, что когда две популяции полностью удаляются у одного и того же животного, мыши вообще не могут чередоваться и вместо этого прыгают, как кролики.
Есть некоторые животные, такие как пустынные мыши и кенгуру, которые только прыгают. Исследователи, стоящие за исследованием, предполагают, что двигательный паттерн этих животных может быть связан с отсутствием контролируемой системы чередования Dbx1.