周縁のモータープログラムによるタコの腕拡張の制御
G Sumbre1, Y Gutfreund, G Fiorito
1Department of Neurobiology and Interdisciplinary Center for Neuronal Computation, Institute of Life Sciences, Hebrew University, Jerusalem 91904, Israel.
Science (New York, N.Y.)
|September 8, 2001
まとめ
章魚の腕の動きは,脳の入力なしに誘発され,運動プログラムが腕自身の神経回路に組み込まれていることを明らかにします. これにより,この複雑な多関節付属体の制御の理解が簡素化されます.
科学分野:
- 神経科学は神経科学である.
- マリン・バイオロジー マリン・バイオロジー
- バイオメカニクス バイオメカニクス
背景:
- 目標指向の動きは,神経系からの連続した運動指令に依存しています.
- 章魚の腕は,非常に多くの自由度を持つため,制御が非常に複雑です.
- 脊椎動物における運動制御のニューラル基盤を理解することは,比較生物学にとって極めて重要です.
研究 の 目的:
- 章魚の腕が脳から独立して内在的な運動制御能力を有しているか否かを調査する.
- 中枢神経系からの入力なしで誘発されたタコの腕拡張の運動特性を分析するために.
- 周辺のモータープログラムが,非常に冗長な付属体の制御を簡素化するかどうかを判断する.
主な方法:
- 機械的刺激によってオクトープスの腕の拡張を誘発する.
- 電気刺激によるタコの腕の拡張を誘発する.
- 誘発された腕の伸縮の動力学を分析し,それを通常の自発的な動きと比較する.
主要な成果:
- 腕の拡張は,脳のないタコの腕で機械的に,そして電気的に成功裏に呼び起こされました.
- これらの誘発された拡張の動力学は,正常な,脳が制御する運動の動力学に非常に似ています.
- これは,腕を伸ばすための基本的な運動プログラムが,腕の周回神経系内で生成されていることを示唆しています.
結論:
- 章魚の腕には,自発的な動きのための複雑な運動プログラムを生成できる固有の神経回路が含まれています.
- 周辺運動プログラムは,この非常に冗長な付属体に必要な神経制御を大幅に簡素化します.
- この発見は,複雑な,多関節の四肢を持つ生物における運動制御の理解に意味を持つ.
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