咀嚼食物似乎是一项轻松的任务,但实际上比看起来更复杂。当您咀嚼食物时,您的舌头处于脆弱的位置,但是即使您急着吃完饭,也很少会咬舌头。关于这项任务的另一个了不起的事情是,您可以控制它或不注意它,并且您仍然总是设法在嘴里磨碎食物而不会受到舌头受伤的危险。
为了了解这项复杂的生物学任务是如何工作的,英国杜克大学的研究人员对小鼠进行了实验。为了学习由美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)资助,并于6月3日在埃利夫(Elife)出版,爱德华·斯坦尼克(Edward Stanek IV)是杜克大学医学院的研究生,同事们想绘制负责舌和下巴肌肉协调的神经回路。
研究人员已经意识到,下巴和舌肌受一组称为运动神经元的神经元的调节,而神经元又由一个称为前神经元的不同神经元控制。为了更好地理解这些神经回路如何工作,他们使用了一种特殊的跟踪技术,该技术涉及一种经过修改的狂犬病病毒形式,其中包含红色或绿色的荧光染料,该染料可作为视觉标识符,使他们能够跟踪咀嚼运动的起源。
斯坦尼克说:“咀嚼是您可以自觉控制的活动,但是如果您停止注意这些相互联系的神经元,实际上是为您做的。” “我们有兴趣了解这一切的工作原理,第一步是弄清楚这些神经元的居住地。”
通过向Genioglossus注入染料-C,涉及伸出舌头的主要肌肉以及控制颌骨关闭的蜂蜜肌肉,研究人员瞬间地观察到一组瞬间的神经元观察到与舌头恢复和紧密相关的摩托龙相连保护后者免受咀嚼运动受伤的舌头。
斯坦尼克说,用共享的前运动神经元控制几种肌肉可能是运动系统的特征之一。
研究人员写道:“我们的发现表明,与选定的运动神经元形成特定多目标连接的共享前前神经元是对口面协调问题的简单而通用的解决方案。”