您的脊髓可以在沒有大腦輸入的情況下學習和回憶，我們終于知道如何了

沒有頭，許多昆蟲會繼續踢腿和抽搐，直到最后，耗盡所有生命，它們的運動完全停止。

一段時間以來，科學家們已經知道脊髓能夠執行肢體運動，而不是反射性抽搐運動，甚至適應點以避免不愉快的刺激。

它的神經元如何在沒有大腦同意的情況下“學習”新的反應，這一點從來都不清楚。

比利時佛蘭德斯VIB-神經電子研究的研究人員對轉基因小鼠進行的一項研究發現，脊神經中表達的特定基因在記憶對潛在威脅的反應方面的作用。

“這些結果不僅挑戰了運動學習和記憶僅限于大腦回路的普遍觀念，而且我們表明我們可以操縱脊髓運動回憶，這對旨在改善脊髓損傷后恢復的療法具有重要意義。說神經學家和高級研究員 Aya Takeoka。

雖然大腦對大多數形式的運動有最終的呼喚權，但脊髓不僅僅是神經信號的簡單高速公路。它包含遺傳上多樣化的神經元群體，能夠隨著個體的發育而塑造以滿足個人運動或從疼痛中撤退的需要。

盡管器官很復雜，但脊髓中的神經可以大致分為兩大類——攜帶感覺信息的神經，稱為背神經元，以及控制運動反應的組織，稱為腹側神經元。

在每一類中，抑制性神經元充當繁榮門，代表大腦微調和協調感覺和運動。

這些不同分類的脊髓組織如何在神經鎖定到位后很長一段時間內協同工作以學習新的反應，一直是神經學家尋求幫助受損神經恢復方法的緊迫問題。

Takeoka和她的團隊將具有橫斷脊髓的小鼠放在安全帶中，這些安全帶將后肢懸掛在空中，使它們能夠自由移動。他們的大腦沒有從后腿發送和接收信號，所有的反應都留給了他們的脊神經。

通過用溫和的電流刺激測試動物的腳 - 一個在隨機時間，另一個僅在對一定量的腿下垂做出反應 - 研究人員能夠測試脊髓是否可以學會如何對負面刺激做出反應。

隨著一只老鼠學會拉起后腿，研究小組在一天后為每只老鼠交換了角色，這表明習得的反應不是短期適應。神經真的學會了一個新把戲。

然后，研究小組使用六種不同種類的轉基因小鼠來挑選出保留脊神經電擊記憶的可能機制。

他們逐一排除了不同類型的遺傳上不同的神經細胞，發現了那些在脊髓頂部神經受阻的神經細胞，尤其是那些缺乏功能性的神經細胞聚酰胺（Ptf1a）基因，無法適應沖擊。在那些已經適應的人中，禁用聚酰胺（Ptf1a）并沒有逆轉他們所學到的東西。

但是關閉編碼同源盒蛋白的第二個基因 engrailed-1 （EN1基因）在脊髓下部的腹側神經中有效地使適應的小鼠在一天后的后續測試中“忘記”如何應對電擊。另一方面，人為地刺激這些神經，恢復了他們回憶反射的能力。

從醫學的角度來看，了解我們的脊髓如何在一生中保持可塑性并繼續對環境變化做出反應，可以激發對人類神經系統損傷治療的新研究。

“如果我們想了解健康人運動自動性的基礎，并利用這些知識來改善脊髓損傷后的恢復，那么深入了解潛在機制至關重要，”說竹岡。

這項研究發表在科學進展.

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