«Люди, страдающие повреждением части мозга, называемой мозжечком, демонстрируют нарушения при ходьбе и других действиях, требующих равновесия и координации», — объясняет доктор Кэри. Чтобы глубже понять эти проблемы, во многих исследованиях используются системы генетических моделей, такие как мыши. «Мыши с повреждением мозжечка проявляют симптомы, аналогичные симптомам у людей, — говорит доктор Кэри, — и они предлагают мощные генетические инструменты, которые позволяют нам исследовать нейронные цепи, лежащие в основе этих проблем».Однако до сих пор исследователям было трудно измерить конкретные нарушения координации у мышей.
Это препятствие недавно преодолела группа исследователей, а именно Ана Мачадо, Дана Дармохрей, доктор Жоао Файад и доктор Уго Маркес во главе с доктором Кэри, которые объединили инженерные, компьютерные и биологические подходы для разработки LocoMouse. инструмент, отслеживающий мельчайшие детали передвижения мышей.«Мы разработали LocoMouse в качестве первого шага в нашем крупномасштабном проекте по выявлению нейронных цепей, которые генерируют скоординированную ходьбу, для чего лаборатория недавно получила значительную поддержку со стороны Европейского исследовательского совета», — говорит доктор Кэри.Используя LocoMouse, исследователи проанализировали движения у мышей с дегенерацией мозжечка и были удивлены, обнаружив, что многие движения мыши неожиданно остались нетронутыми. Например, в отличие от предыдущих результатов, движения вперед отдельных лап у мышей с дегенерацией мозжечка были неотличимы от таковых у здоровых мышей.
Вместо этого исследователи обнаружили, что двигательный дефицит ограничивался скоординированными движениями — теми, которые требовали способности предсказывать и компенсировать движения, происходящие по всему телу. Они сообщают о своих выводах в новом исследовании, опубликованном в журнале eLife.
Команда теперь использует LocoMouse для изучения связи между активностью нейронов мозжечка и генерацией скоординированных движений. Они делают это путем регистрации нейронной активности у ведущих поведение животных, а также с помощью генетических и оптических инструментов для управления нейронной активностью и исследования ее влияния на поведение.
Наконец, хотя исследователи изначально разработали LocoMouse для изучения роли мозжечка в координации, они надеются, что этот инструмент будет полезен исследователям, интересующимся движением и моторным контролем в целом. «Мы делаем код отслеживания бесплатным и стараемся сохранить его гибкость, чтобы любой, кто хочет его использовать, мог легко фиксировать наиболее интересные для него аспекты движения», — заключает доктор Кэри.