Как мозг учится двигаться: японские учёные раскрыли роль парвоцеллюлярного красного ядра

Учёные из Университета Осаки сделали важное открытие в области нейронауки: они выявили, что небольшая часть мозга, называемая парвоцеллюлярным отделом красного ядра, играет ключевую роль в обучении движениям руки. Это открытие может помочь в разработке новых методов реабилитации для людей с нарушениями движений.

Красное ядро — это структура в среднем мозге, которая участвует в координации движений. Оно делится на две части: магноцеллюлярную и парвоцеллюлярную. До сих пор учёные знали, что красное ядро связано с движениями, но точная роль второй части оставалась неясной. В новом исследовании они изучали, как мозг обезьян макак исправляет ошибки при движении руки к цели. Они обнаружили, что парвоцеллюлярное красное ядро посылает сигналы об ошибках, которые помогают корректировать движение. Они бывают двух типов: одни возникают во время движения, другие — после его завершения.

Когда учёные стимулировали парвоцеллюлярное красное ядро сразу после движения, обезьяны постепенно меняли направление движения руки. Это указывает на то, что эта часть мозга участвует в обучении на основе ошибок. Интересно, что стимуляция соседней магноцеллюлярной части не вызывала таких изменений, что подчёркивает уникальную роль парвоцеллюлярного отдела.

Это открытие важно, потому что оно показывает, как мозг обнаруживает и исправляет ошибки в движениях. Ранее считалось, что мозжечок отвечает за обучение движениям, но источник сигналов об ошибках был неизвестен. Теперь ясно, что парвоцеллюлярное красное ядро играет в этом ключевую роль.

Результаты исследования могут быть полезны для разработки новых методов реабилитации. Например, можно создать технологии, которые будут воздействовать на определённые участки мозга, чтобы помочь людям восстановить движения после инсульта или травмы. Также это может помочь в лечении редких заболеваний мозга, при которых нарушается контроль над движениями.

По словам ведущего автора исследования, профессора Сигэру Китадзавы, улучшение двигательных навыков зависит от способности мозга обнаруживать и исправлять ошибки. Понимание того, как и где это происходит, может привести к новым способам лечения заболеваний, затрудняющих движение и контроль над телом.