小柯机器人

丹麦哥本哈根大学Ole Kiehn和Roberto Leiras共同合作，近期取得重要工作进展。他们研究发现小鼠桥脚Chx10⁺神经元控制小鼠整体运动停止。相关研究成果2023年7月27日在线发表于《自然—神经科学》杂志上。

据介绍，阻止正在进行的运动是执行运动程序的一个组成部分。行为停止可能发生在各种目标导向的运动终止时，或者在恐惧背景下或对显著环境线索作出反应时作为整体运动停止。然而，目前人们对与执行运动电路桥接以实现整体运动阻滞的神经元环路知之甚少。

研究人员报告了一项发现，小鼠脚桥核（PPN）中谷氨酸能Chx10衍生神经元的激活能阻止所有正在进行的运动，同时导致呼吸暂停和心动过缓。这种全局运动停止有一种暂停和播放模式，运动瞬间中断，然后从暂停处开始短暂延迟。Chx10 PPN诱发的阻滞不同于腹外侧导水管周围灰质诱发的冻结。

总之，这一研究定义了一种诱导整体运动停止的运动命令，这种命令可能是为了响应显著的环境线索而被招募的，以允许进入准备或唤醒状态，并确定了PPN中有喙偏向的谷氨酸能神经元的运动对抗作用。

附：英文原文

Title: Pedunculopontine Chx10+ neurons control global motor arrest in mice

Author: Goi-Erro, Haizea, Selvan, Raghavendra, Leiras, Roberto, Kiehn, Ole

Issue&Volume: 2023-07-27

Abstract: Arrest of ongoing movements is an integral part of executing motor programs. Behavioral arrest may happen upon termination of a variety of goal-directed movements or as a global motor arrest either in the context of fear or in response to salient environmental cues. The neuronal circuits that bridge with the executive motor circuits to implement a global motor arrest are poorly understood. We report the discovery that the activation of glutamatergic Chx10-derived neurons in the pedunculopontine nucleus (PPN) in mice arrests all ongoing movements while simultaneously causing apnea and bradycardia. This global motor arrest has a pause-and-play pattern with an instantaneous interruption of movement followed by a short-latency continuation from where it was paused. Mice naturally perform arrest bouts with the same combination of motor and autonomic features. The Chx10-PPN-evoked arrest is different to ventrolateral periaqueductal gray-induced freezing. Our study defines a motor command that induces a global motor arrest, which may be recruited in response to salient environmental cues to allow for a preparatory or arousal state, and identifies a locomotor-opposing role for rostrally biased glutamatergic neurons in the PPN.

DOI: 10.1038/s41593-023-01396-3

Source: https://www.nature.com/articles/s41593-023-01396-3

Nature Neuroscience：《自然—神经科学》，创刊于1998年。隶属于施普林格·自然出版集团，最新IF：28.771
官方网址：https://www.nature.com/neuro/
投稿链接：https://mts-nn.nature.com/cgi-bin/main.plex