研究确定了负责运动技能学习的大脑变化

由 Cedars-Sinai 研究人员领导的一项新研究确定了大脑中控制伸手和抓握能力的标记，这是一种基本的精细运动技能，通常在中风等运动或神经损伤中受损。

该研究深入了解运动技能学习的神经机制，有助于为中风后出现运动障碍的患者 提供更有效的大脑刺激疗法。

“中风患者的主要抱怨之一是他们无法完成抓握动作，”Cedars-Sinai 神经病学和生物医学科学中心神经科学与医学助理教授 Tanuj Gulati 博士说。该研究的作者。

“许多患者在恢复后可能能够达到他们想要的目标，但他们无法准确掌握它。因此，我们正在寻求了解大脑如何产生运动并学习新的灵巧/精细运动技能，以便我们能够有可能开发出新的治疗策略来修复这些残疾。”

为了更好地了解运动学习过程中大脑的变化，研究人员观察了大鼠在练习熟练的伸手任务时运动皮层和小脑的大脑生理活动。

运动皮层是所有运动的主要驱动力，它通过募集神经系统中的各种目标来控制手臂运动。运动皮层的一个基本投射是小脑，小脑是大脑的一部分，拥有整个身体一半以上的神经元。

然而，作为一种精细运动技能出现的运动皮层和小脑之间的活动并未得到广泛了解。

使用健康的老鼠，研究人员从运动皮层和小脑皮层长期记录，因为这些动物接受了五天的训练以执行一项精细的运动任务，他们伸手去拿放在离它们一定距离的糖丸。老鼠必须伸手去拿药丸并取回它才能成功完成试验。

然后，研究小组比较了训练初期和训练后期的 神经活动，以了解随着啮齿动物熟练掌握任务，大脑发生了哪些变化。

研究人员发现，随着老鼠精通这项任务，它们会在记录到的两个区域发生同步低频振荡活动，这两个区域通过技能巩固出现在运动皮层和小脑网络中。该活动还协调了这两个区域的神经尖峰，以成功执行“伸手可及的任务”。

有趣的是，该团队没有观察到在五天内没有获得任务专业知识的老鼠出现低频振荡活动。

“我们能够证明这项活动是技能学习的标志，”古拉蒂说。“了解健康大脑中的这些机制是检查中风后大脑中类似活动是否减弱的重要先决条件，并且可以作为恢复期间的生物标志物。这种活动可以成为电刺激方法的目标，以促进运动后恢复中风。”

Gulati 现在正致力于在中风大鼠身上重复这项工作，以观察中风后运动皮层和小脑中这种协调的低频活动是否在动物身上变弱，并随着大鼠恢复伸手和抓握能力而重新出现。