Исследователи выяснили, что в мозгу животных есть аналог «коробки передач»: за перестановку лап в правильном порядке при ходьбе отвечают совсем не те же клетки, которые обеспечивают контроль движений при беге. Подробности опубликованы в журнале Nature, а кратко о результатах работы рассказывается на сайте Каролинского института в Швеции.

Физиологи из Франции и Швеции изучали нейрональные механизмы регуляции ходьбы у мышей. Ученым было давно известно, что за перестановку лап в правильном порядке отвечает определенная нейронная сеть. Однако оставалось не до конца понятным то, каким образом происходит переход с ходьбы на бег.

В новой работе методами генной инженерии удалось выявить две разные группы нервных клеток, которые обеспечивают правильное перемещение конечностей на разных скоростях.

Одна из этих групп образована возбуждающими клетками, которые отвечают за обеспечение движений при ходьбе: если методами генной инженерии подавить ее формирование, то животное будет нормально ходить, но не сможет бегать так же, как обычные грызуны. Если таким же образом выключить другую группу клеток (которые, напротив, уменьшают активность связанных с ними нейронов), то мышь сохраняет способность к бегу, но ходит вперевалку, выбрасывая вперед сразу обе передние или задние лапы.

Подобное перемещение скачками с одновременным выбрасыванием передних или задних лап, как отмечают исследователи, также характерно и для некоторых иных видов, причем речь идет об обычных, а не мутантных особях. Изучение их генетики может подкрепить или опровергнуть гипотезу о том, что за управление перемещением ответственны строго определенные группы нейронов со специфическим набором активных генов; исследование же молекулярных механизмов движения в целом поможет как изучающим неврологические заболевания медикам, так и, возможно, специалистам по проектированию шагающих роботов.