Исследователи международной объединенной лаборатории Нейробиологии развития, организованной совместно КФУ и INSERM (Франция), установили, что спонтанные подергивания отдельных частей или всего тела, наблюдаемые у крыс в первую неделю после рождения, являются инструментом синхронизации активности  моторных и сенсорных нейронов в спинном мозге.

Тот факт, что новорожденный крысенок по уровню развития мозга соответствует состоянию плода человека во второй половине беременности, позволяет предположить, что "толчки" плода в утробе матери являются инструментом формирования нейронных связей и у человека.

Результаты научной работы ученых опубликованы 7 октября в журнале Nature Communications.

Надо сказать, что исследования велись в течение четырех лет под руководством Рустема Хазипова в соавторстве с зарубежными учеными, в частности, Ана Ритой Лоуренсо Инасио (Институт нейробиологии Средиземноморья  г. Марсель, Франция).

Мы уже писали о том, что основное научное направление НИЛ Нейробиологии ИФМиБ КФУ - развивающийся мозг.  Сама же лаборатория создана при поддержке мегагранта Правительства РФ и уже получила ряд весомых научных результатов.

Важно отметить, что в последнем из них - изучении механизмов физиологических "подергиваний" -  ученые расширили "традиционную" научную тематику, добавив к исследованию еще один объект центральной нервной системы  - спинной мозг. Это, как уже было сказано, позволило получить новую информацию о происхождении активации участков спинного мозга во время спонтанных движений, возникающих у новорожденных крыс в первую неделю после рождения.

Схема эксперимента. Источник - Nature Communications

"Перед нами стояла задача выяснить, каким образом происходит коммуникация нейронов спинного мозга во время спонтанных движений конечностей, - рассказыват один из соавторов, м.н.с. НИЛ Нейробиологии Азат Насретдинов. - Для этого мы использовали систему одновременной регистрации движений задних конечностей и электрической активности в соответствующем сегменте спинного мозга. Главный вывод нашей работы состоит в том, что активация моторных и сенсорных зон спинного мозга в результате коротких подергиваний и длинных комплексных движений осуществляется по механизму сенсорной обратной связи (т.е. активность двигательных зон спинного мозга, вызвав движение конечности, приводит к активации сенсорных зон), поэтому мы считаем, что такие спонтанные подергивания являются основным инструментом сенсомоторной синхронизации. Одним из доказательств наличия механизма обратной связи было снижение активности в сенсорной зоне спинного мозга при "выключении" сенсорного входа от лап, тогда как параметры самих движений и активности в моторной зоне не изменялись. Окончательным же подтверждением стали эксперименты на изолированном спинном мозге ин витро, где наблюдались вспышки активности как в сенсорной, так и в моторной зонах, но при этом уровень их корреляции был крайне низким, поскольку в изолированном препарате спинного мозга анатомическая основа для осуществления обратной связи отсутствует".

Изображение среза спинного мозга и расположение регистрирующих электродов. Источник - Nature Communications

Подробнее о предыдущих научных результатах НИЛ Нейробиологии:

Результаты исследований ученых КФУ могут помочь в лечении эпилепсии и травм головного мозга;

Ученые КФУ: Алкоголь при беременности обрекает мозг плода на гибель.