söndag 18 januari 2009

Större andel direktkopplade motorneuron skiljer oss från övriga apor


I artikeln Subdivisions of primary motor cortex based on cortico-motoneuronal cells i Proceedings of the National Academy of Sciences ger två neurobiologer från Pittsburgh förslag på vari det evolutionära steget mellan homo sapiens och övriga primater ligger. Nämligen i handen. Eller snarare i förmågan att använda handen för att utföra extremt subtila rörelser – givetvis helt avgörande för vår förmåga att, säg, skriva. Eller (kanske viktigare) att brodera (tänk bara på tråden som ska träs genom nålens lilla, lilla hål).


Människans handrörelser saknar motstycke i det övriga djurriket. Homo sapiens tycks vara den enda art som har möjlighet att föra tummen – inåtuppåt – mot lillfingret, att opponera tummen. En förmåga som förvisso icke kan underskattas: fundera lite på hur ofta ni använder er av denna för människorna så unika funktion…


I ovanstående artikel använde sig forskarna av så kallad retrograde tracing för att kartlägga den övre extremitetens spinala kopplingsschema. Frivillig motorik initieras i hjärnan i den primära motorareran, M1, belägen strax framför centralfåran (detta mäktiga cerebrala landmärke, vilket avgränsar M1 från somatosensoriskt cortex). Man kan förenklat säga att detta sker via två system: ett system av övre motorneuron som bildar direkta synapser med de nedre motorneuronen (vilka sedan sätter sig i förbindelse med muskulaturen), och ett system som bildar synapser med interneuron i ryggmärgen, interneuron som i sin tur projicerar mot de nedre motorneuronen.


Vad forskarna har lyckats visa är att de övre motorneuron som terminerar direkt på nedre motorneuron – och således utan interneuronens mellanhänder – i princip uteslutande är lokaliserade till en anatomiskt distinkt region i den främre flanken av centralfåran (posteriort i M1). De M1-neuron som i stället verkar genom interneuron är belägna längre fram, också dessa i anatomiskt explicita regioner.


För att avgöra vilket kopplingsschema som är det evolutionärt nyare, jämförde forskarna två olika aparter, vars händer liknar varandra rent biomekaniskt. Det som emellertid skiljer arterna åt i fråga om handfunktioner, är att den ena typen förmår röra enskilda fingrar oberoende av de övriga, medan den andra arten endast kan utföra synkroniserade, svepande fingerrörelser (i vilka samtliga fingrar aktiveras). Man lyckades visa att den art som har förmågan att utföra mer finstilta fingerrörelser också mycket riktigt har fler direktkommunicerande M1-motorneuron.


Hos småbarn är ju som bekant fingerrörelserna relativt outvecklade, något som förklaras bra av att de direkta motorförbindelserna utvecklas långsamt hos macaqueapor, medan de indirekta förbindelserna är färdigutvecklade redan vid födseln. Än en gång korrelerar ontogenesen väl med fylogenesen.


-J.

Inga kommentarer:

Skicka en kommentar