Eine aktive Rolle, die die motorischen Kortex spielte in Lernbewegungsmuster

    Fachmotorbewegungender Art Tennisspieler beschäftigen während seiner Zeit einen Tennisball oder Pianisten verwenden in spielen ein Konzert , erfordern eine präzise Wechselwirkungen zwischen dem motorischen Kortex und dem Rest des Gehirns. Neurowissenschaftler schon lange davon ausgegangen , dass die motorischen Kortex funktioniert so etwas wie eine Klaviertastatur .

    " Jedes Mal, wenn Sie eine bestimmte Note hören wollte , gab es eine bestimmte Taste zu drücken ", sagt Andrew Peters, Neurobiologe an der UC San Diego Center for Neural Circuits and Behavior . " Mit anderen Worten, jede spezifische Bewegung eines Muskels benötigt die Aktivierung von bestimmten Zellen im motorischen Kortex , weil die Hauptaufgabe des motorischen Kortex wurde gedacht, um sein, um den Rest der Rinde hören und drücken Sie die Tasten es zu drücken gerichtet . "

    Aber in einer Studie im Voraus Online-Publikation der Zeitschrift Nature veröffentlicht wurde, Peters, der erste Autor des Papiers und seine Kollegen festgestellt , dass die motorischen Kortex selbst spielt eine aktive Rolle in das Erlernen neuer Motorbewegungen . In einer Reihe von Experimenten mit Mäusen , die Forscher gezeigt, im Detail , wie diese Bewegungen werden mit der Zeit gelernt.

     Maus- Motor Cortex
    Zellen im motorischen Cortex von Mäusen Anzeigebereiche , in denen die Neuronen aktiv ( grün) sind, und Bereiche, in denen Neuronenbrenninhibiert (in Rot) .
    Credit: UC San Diego

    " Unsere Feststellung, dass das Verhältnis zwischen Körperbewegungen und der Aktivität der Teil des Kortex , die am nächsten zu den Muskeln ist zutiefst Kunststoff und durch Lernförmigenliefert ein besseres Bild von diesem Prozess ", sagt Takaki Komiyama , Assistant Professor für Biologie an der UC San Diego , der das Forscherteam leitete . "Das ist wichtig, weil die Aufklärung Plastizität des Gehirns beim Lernen könnte neue Wege zur Behandlung von Lern- und Bewegungsstörungen, einschließlich der Parkinson- Krankheit. "

    Mit Simon Chen, einem anderen UC San Diego Neurobiologe , wachten die Forscher die Aktivität von Nervenzellen im motorischen Kortex über einen Zeitraum von zwei Wochen , während Mäuse gelernt, einen Hebel in einer bestimmten Weise mit ihren Vordergliedmaßen , um eine Belohnung zu erhalten drücken .

    " Was wir sahen, war, dass während des Lernens , verschiedene Aktivitätsmuster - die Zellen aktiv sind, wenn sie aktiv sind - waren im motorischen Kortex deutlich ", sagt Peters. . . " Dies endet übersetzen , verschiedene Aktivitätsmuster auch für ähnliche Bewegungen Sobald das Tier die Bewegung gelernt werden ähnliche Bewegungen dann durch konsequente Tätigkeit begleitet darüber hinaus ist diese konsequente Tätigkeit völlig neu für das Tier : Es war nicht früh verwendet Lernen auch bei Bewegungen, die ähnlich wie die spätere Bewegung sind. "

    " Von Anfang an " Peters sagt: " die Tiere gelegentlich Bewegungen, wie die Experten- Bewegungen, die sie nach dem Lernen aussehen zu lassen . Die Muster der Hirnaktivität , die diese ähnlich frühen und späten Bewegungen begleiten, sind eigentlich ganz andere aber. Im Laufe des Lernens erzeugt das Tier eine ganz neue Reihe von Aktivitäten im motorischen Kortex , um diese Bewegung zu machen. in der Klaviertastatur Analogie , das ist wie mit einem Schlüssel zu notieren früh zu machen, sondern eine andere Taste, um die gleiche Note später zu machen. "