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在鱼类快速游泳期间抑制慢肌活动的神经机制

在脊椎动物的肌肉中,存在缓慢而快速的肌肉纤维。快速肌纤维收缩很快,但容易疲劳。慢肌纤维具有缓慢收缩的特性,但抗疲劳。脊椎动物根据情况适当地使用快速和慢速肌肉。

利用斑马鱼幼虫,日本国立基础生物学研究所的木村幸子教授和Shin-Ichi Higashijima教授发现了神经机制,可以抑制高速游鱼的慢肌活动。研究结果发表在2019年5月22日的Nature Communications上。

该研究小组利用转基因斑马鱼进行了研究,从中删除了特定的脊髓中间神经元。在正常斑马鱼幼虫和斑马鱼幼虫之间比较运动神经元活动,从中移除所述神经元。结果,他们观察到V1神经元是脊髓中一种抑制性中间神经元,它抑制了在快速游泳期间控制慢肌肉的运动神经元的发射。这被认为是一种通过阻止快速肌肉活动受到慢肌肉活动干扰而实现高速游泳的机制。

木村博士说:“有可能哺乳动物的V1神经元可能与鱼一样工作。在鱼类中,快速和慢速肌肉是物理分离的,但在哺乳动物的情况下,快速和慢速的肌肉纤维混合在一起,形成类似的将这些结果作为进一步研究的催化剂,希望能够更好地分析哺乳动物慢肌纤维活动的控制机制,包括其活动的抑制机制。

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