Для перемещения в пространстве человеку необходимо ощущение собственного движения во времени и пространстве. Оно обеспечивается проприорецепторными органами, которые, как считается, можно найти только на периферии. Проприоцепция, также известная как кинестезия, — мышечное чувство — ощущение положения частей собственного тела относительно друг друга и в пространстве. Хотя известно, что центральная нервная система претерпевает постоянные изменения формы и напряжения во время движений тела, остается неясным, можно ли эти обнаружить эти изменения и каким образом.
Используя взрослых рыбок данио в качестве модельного организма и комбинацию передовых методов, включая регистрацию, механическую стимуляцию и секвенирование отдельных клеток, ученые показали существование механосенсорных нейронов, встроенных в увеличенные ткани спинного мозга. Они централизованно отслеживают изменения напряжения, являясь своего рода датчиком движения.
Одним из преимуществ такого датчика движения непосредственно в спинном мозге является то, что он расположен близко к цепям, отвечающим за обнаруживаемые им движения. Центральный проприорецепторный орган обеспечивает быструю обратную связь непосредственно с контурами позвоночника. Именно это позволяет рыбкам данио передвигаться плавно и эффективно.
Спинной мозг других животных, включая людей, также претерпевает изменения напряжения во время движений тела, и есть группы нейронов, которые могут потенциально обнаруживать такие сигналы.
В будущих исследованиях ученые планируют проверить, есть проприорецепторы в спинном мозге млекопитающих. Если да, то задача ученых выяснить, как они становятся активными при выполнении различных двигательных задач. Это, в конечном итоге, улучшит понимание ученых о двигательных нарушениях.
