Learn Chinese for Beginners: Here & There in Chinese #DAY 28 Where are you?
步行比将一只脚放在另一只脚前面要复杂得多。为此，大脑和脊髓中的运动神经元必须立即协调您向前移动所需的肌肉，然后管理四肢，肺部和大脑以协调工作，以便将您带到需要去的地方。这个复杂的组织策略的起源是模糊不清的：直到最近，最常被接受的理论是你在高中生物学海报上看到的理论，表明随着脊椎动物从海洋转变为陆地，行走能力逐渐发展。
但周四公布的新研究以违反直觉的方式修改了这一理论。在期刊上 细胞 一个国际科学家小组报告说，数百万年前出现了脊髓神经清晰表达肌肉的能力 在海里.
“我们已经了解到，我们通常认为在更先进的'动物物种中进化的一些物质，例如控制行走的神经细胞，实际上比以前认为的要古老得多，”共同作者和纽约大学神经科学家Jeremy Dasen，博士，讲述 逆.
这意味着第一批具有行走能力的生物 - 连接鱼类和人类的共同祖先 - 仍然在水下。他们的一些后代最终成为陆地上的无脊椎动物，而其他人今天仍留在海底，仍在行走。
其中一个海底居民，小滑板，是这项新研究的重点。类似于射线的冰鞋是软骨鱼类，它们在数亿年内没有发生太大变化。他们“走路”，但你可能看不出来。之前的研究表明，他们以交替的左右运动挥动较小的骨盆鳍沿着海底蠕动 - 这对于在大西洋西部漂浮在他们身上的潜水员来说几乎不会引人注意。
“最令人惊讶的发现之一就是冰鞋的骨盆鳍的运动与我们在行走时使用腿部的方式有多相似，”Dasen说。 “我们只能在他们走路时从溜冰鞋下拍摄视频时欣赏这一点。这表明步行的许多基本要素，如左腿和右腿之间的交替，腿部伸展和屈曲，都存在于冰鞋中。“
Dasen和他的团队开始研究他们在蛋盒中开发的一组冰鞋。在滑冰胚胎中，尾巴是推动其运动的最强的东西，但是在它孵化之后，尾巴最终会退缩 - 可能是因为通过骨盆鳍的运动有望占主导地位。
对冰鞋的后续实验使用RNA测序来评估滑块运动神经元中表达的基因，并将它们与哺乳动物运动相关的基因进行比较。这表明冰鞋和哺乳动物实际上有很多共同点，包括在陆地脊椎动物的运动神经元中表达的分子，控制肌肉的分子开关和控制运动的中间神经元。
“我们在冰鞋中研究的许多基因对于控制哺乳动物行走的运动神经元的功能非常重要，”Dasen说。 “这些基因中的一些产生的蛋白质已被称为”基因开关“，可以打开或关闭基因。我们的研究表明，这些相同的开关用于冰鞋和哺乳动物，以帮助连接行走所必需的神经回路。“
总之，这些观察结果表明，涉及肢体控制的电路始于脊椎动物的祖先数百万年，然后才能在陆地上行走。当我们的祖先用它们的原始肢体摆动到沙子上时，产生它们运动的过程早已确立。考虑到这一点，Dasen和他的团队将继续研究小冰鞋，以了解他们的运动神经元是如何连接的，希望有一天这些知识可以帮助严重脊髓损伤的人。
“我们实际上对大脑和脊髓中的神经细胞如何与控制行走的运动神经元进行沟通知之甚少，”达森说。
“我们希望我们可以利用滑冰鳍的相对简单性来找出使行走成为可能的一些重要的神经连接，并最终测试这些相同的连接是否对哺乳动物很重要。”
如果您喜欢这篇文章，请查看此视频，解释该研究作者创建的研究：