Гамма-мотонейрон — это тип нижнего мотонейрона, который играет решающую роль в процессе сокращения мышц. Расшифровка функции этих нейронов может раскрыть тайны движения мышц и помочь нам глубже понять динамику движений человека. Хотя гамма-мотонейроны не контролируют напрямую изменения длины мышц, они отвечают за основную задачу регуляции мышечного веретена, что имеет решающее значение для правильного функционирования и координации мышц.
Гамма-мотонейроны в первую очередь отвечают за регулировку напряжения мышечного веретена, чтобы мышцы могли непрерывно передавать информацию во время сокращений. Эта функция особенно важна для точной регуляции работы мышц, особенно при деятельности, требующей быстрой реакции. Диаметр аксона гамма-мотонейронов составляет около 5 микрон, и меньший диаметр делает скорость его передачи также сравнительно медленной по сравнению с альфа-мотонейронами, но специализация его структуры делает невозможным регулирование мышечного напряжения. Отсутствует.
Мышечное веретено считается персептроном тела в космосе, отвечающим за передачу информации о состоянии мышц, чтобы помочь мозгу в скоординированном управлении.
Мышечное веретено содержит несколько типов мышечных волокон, в том числе волокна динамического ядерного кармана, волокна статического ядерного кармана и волокна ядерной цепи. Эти мышечные волокна играют важную роль в определении растяжения мышц и их скорости, а гамма-мотонейроны отвечают за модуляцию чувствительности этих рецепторов. Регулируя напряжение мышечного веретена, гамма-мотонейроны позволяют альфа-мотонейронам непрерывно и эффективно посылать сигналы, тем самым способствуя сокращению мышц, что имеет решающее значение для поддержания баланса тела и координации движений.
Когда центральная нервная система посылает сигналы альфа-мотонейронам, гамма-мотонейроны также посылают сигналы синхронно. Этот процесс, известный как альфа-гамма-связь, способен поддерживать напряжение мышечного веретена, тем самым улучшая чувствительность к малейшим изменениям. Без участия гамма-мотонейронов мышечное веретено станет слишком слабым из-за сокращения мышц, чтобы точно определить степень растяжения.
Гомеостатическая активность гамма-мотонейронов известна как гамма-смещение, которое необходимо для поддержания базального напряжения и эффективности мышц.
Процесс развития гамма-мотонейронов аналогичен процессу развития альфа-мотонейронов, первоначально происходящих из базальной пластинки нервной трубки. Многие сигнальные молекулы играют центральную роль в процессе дифференцировки гамма-мотонейронов, например ген Sonic hedgehog. Производительность этих молекул определяет тип двигательного нейрона и его функцию.
Аномальная активность гамма-мотонейронов может привести к значительным изменениям мышечного тонуса, таким как гипотония или гипертония. Гипертонус обычно возникает в результате нарушения нисходящих нервных путей, что приводит к гиперчувствительности альфа-мотонейронов к сенсорным сигналам.
Нарушение нормальной функции гамма-мотонейронов затруднит точную моторную регуляцию, особенно для тонких движений.
Учитывая важность гамма-мотонейронов для контроля мышц, они не только помогают поддерживать нормальный мышечный тонус, но также помогают регулировать баланс и гибкость тела. Будущие исследования могут дополнительно изучить конкретную роль этих нейронов в различных видах спорта и состояниях здоровья, тем самым улучшая протоколы реабилитации после спортивных травм или заболеваний. Если гамма-мотонейроны могут таким образом влиять на наши двигательные способности, каковы будут последствия потери этой регуляторной способности?