Впервые группа исследователей из Лаборатории движения, адаптации и познания (CNRS / Университет Виктора Сегалена, Бордо) обнаружила наличие взаимодействия на клеточном уровне между когнитивной информацией и моторной информацией.
Это открытие обеспечивает недостающее звено между исследованиями процессов принятия решений и исследованиями, связанными с выполнением двигательных актов. Это фундаментальный шаг вперед в нашем понимании физиологической роли базальных ганглиев и, в частности, болезни Паркинсона. Эта работа была опубликована 31 января в The Journal of Neuroscience.
Есть две фазы в генезисе движения, направленного к цели, когда возможны несколько вариантов: сначала принятие решения (когнитивная информация), а затем направление этого движения к цели (моторная информация). Мозг наделен одной или несколькими структурами, которые могут объединять как когнитивную информацию (позволяющую делать обоснованный выбор, не основанный на случайности), так и моторную информацию. Предполагается, что базальные ганглии играют существенную роль в этих процессах. Однако основные механизмы до сих пор обычно неизвестны.
Определенное количество исследований предполагает, что полосатое тело, структура мозга, рассматриваемая как входной портал для базальных ганглиев, может вмешиваться в процессы принятия решений; как только человеку предлагается выбор, он оценивает степень стимула, обеспечиваемого каждым из возможных вариантов. Это явление, вероятно, контролируется дофамином, одним из нейромодуляторов, присутствующих в больших количествах в базальных ганглиях. Кроме того, было показано, что электрическая активность нейронов внутреннего бледного шара, структуры мозга, квалифицируемой как точка выхода для базальных ганглиев, кодирует кинетические свойства движения (направление, амплитуду, скорость и т. Д.). Однако до сих пор ни одно исследование не продемонстрировало наличие связи между фазой принятия решения и исполнительной фазой.
Чтобы установить это взаимодействие, исследователи из Лаборатории движения, адаптации и познания, совместного подразделения CNRS и Университета Бордо 2, входящего в Франко-израильскую лабораторию нейрофизиологии и нейрофизики систем, одновременно зарегистрировали у приматов электрическую активность нейронов в двух структурах. затронуты, полосатое тело и внутренний бледный шар. Животные должны были выбирать между двумя мишенями, которые получали разные награды, а затем совершать движение к выбранной цели. Ранее было установлено, что каждое животное научилось связывать каждую цель с разной вероятностью получения награды. Поэтому они должны были запомнить эти комбинации и выбрать цель, с наибольшей вероятностью получения оптимального вознаграждения.
Этот эксперимент показал, что когнитивная информация модулирует кодирование моторной информации через нейроны, которые принадлежат двум ключевым структурам базальных ганглиев: при входе и выходе. Это первый раз, когда было продемонстрировано клеточное взаимодействие между чисто когнитивной и чисто моторной информацией. Прежде всего, были выяснены механизмы, с помощью которых базальные ганглии интегрируют эти два типа информации. Это открытие окажет значительное влияние на наши знания о болезни Паркинсона, поскольку это состояние вызвано дегенерацией нейронов, продуцирующих дофамин. В результате необходимо будет принять новый подход к этому заболеванию. Хотя болезнь Паркинсона выражается в тяжелых двигательных расстройствах, приводящих к потере трудоспособности, таких как возрастающие трудности в инициировании и выполнении движений, выраженная мышечная ригидность и тремор, ее больше не следует рассматривать как чисто моторную патологию: теперь необходимо учитывать ее когнитивное измерение.
Источник: CNRS