全新领域！脊髓比以前想象的“更聪明”

我们通常认为大脑是复杂运动的功能和指挥中心，但你知道你的脊髓有多聪明吗？

众所周知，神经系统的一部分沿我们的脊髓伸展，控制着看似简单的低级反射，如疼痛反射和某些动物的运动控制功能。

现在，来自西方大学（Western University）的研究表明，脊髓也能处理和控制复杂功能，例如控制你的手在外部空间的位置。

“这项研究说明，脊髓层面至少可以完成一个重要功能，它打开了一个全新的研究领域，”这项研究的高级负责人、西方大学医学与牙科学院助理教授、加拿大感觉运动神经科学研究主席Andrew Pruszynski博士说。

文章题为“Spinal stretch reflexes support efficient hand control”，发表于高影响力杂志《Nature Neuroscience》。

手需要来自多个关节（主要是肘部和腕部）的感觉输入，这些输入曾经被认为都需经过大脑皮层处理并转换成运动指令。

利用脑和心理研究所开发的特殊机器人技术——一个三度自由的外骨骼，研究对象被要求将手保持在目标位置，然后机器人通过弯曲或伸展手腕和肘部将其从目标位置撞离。研究人员测量了肘部与手腕的肌肉对机器人的撞击做出反应的时间，以及这些反应是否有助于将手带回最初的目标位置。

通过测量反应的潜伏期（又称滞后，lag），研究人员分辨这个过程发生在大脑还是脊髓。

“我们发现这些反应发生的如此之快，以至于它们唯一能产生的地方就是脊髓回路本身，”该研究主要作者博士后学者Jeff Weiler说。“我们看到的是，脊髓回路并不真正关心单个关节的情况，它们关心的是手在外部空间的位置，并产生一种反应，试图将手放回它原来的位置。”

这种由脊髓产生的反应被称为“伸展反射”，以前人们认为它在运动方面的帮助非常有限。“从历史上看，人们认为无论外力如何，脊髓反射只控制肌肉长度恢复，”Pruszynski说。“我们正在证明实际上脊髓可以做一些更复杂的事情——在空间中控制你的手。”

这一发现极大地增加了我们对神经科学和神经回路的理解，并为康复科学提供了一些新信息和目标。

“对神经回路的基本了解对康复方面取得任何进展都是至关重要的，”Pruszynski说。“在这里我们可以看到，脊髓回路甚至可以指导不同类型的训练方案。”

原文检索：Spinal stretch reflexes support efficient hand control

来源：生物通