近日，美國紐約大學Michael A. Long及其團隊發現，丘腦驅動斑馬雀求偶歌的發聲方式。2023年3月22日，《自然》雜志在線發表了這項成果。
研究人員發現丘腦驅動參與了斑馬雀鳴唱核HVC（專有名詞）內的一個特定的前運動神經元亞群，這些輸入對發聲運動元素（即“音節”）之間的進展至關重要。HVC中丘腦軸突的體內雙光子成像顯示出強大的與歌曲有關的活動，丘腦功能的在線擾動導致歌曲在音節邊界被截斷。研究人員用丘腦刺激來識別了HVC中稀疏的丘腦驅動的神經元，占該網絡中前運動神經元的約15%。
出乎意料的是，在音節開始之前，這組假定的丘腦驅動神經元是強勁活躍的，這導致了丘腦輸入可以通過選擇性地針對這些“啟動細胞”來啟動單個歌曲成分的可能性。這些研究結果突出了運動丘腦在與倫理學相關的行為序列中作為大腦皮層動態的指導。
據介紹，雖然運動皮層回路包含與特定運動參數有關的信息，但長程輸入在動作執行中也有關鍵作用。丘腦投射可以塑造運動前的活動，并被認為介導了由更復雜的行為組成的簡短的、定型的動作的選擇。然而，丘腦與運動皮層回路相互作用以執行這種運動序列的機制仍然是未知的。