虽然运动的精确协调主要由脊髓神经回路控制,但运动的片段控制仍然需要脑干的下行信号来激活脊髓神经回路。
中脑电路包含许多不同类型的神经元,谷氨酸能神经元(glutamatergic neurons)已被证明是中脑的主要神经元。
如今,研究人员利用光遗传学等先进技术,通过研究神经网络中神经元的类型和定位,设计药物或用光激活或灭活特定的神经细胞群,研究其对小鼠运动输出的影响。

哥本哈根大学的研究人员首次证明,中脑启动神经元和停止神经元共同定义了运动的片段性天性。
我们发现楔形核(Cuneiform Nucleus,CnF和脚桥核()pedunculopontine nucleus,PPN)神经元可以启动位移,激活这些区域有助于维持慢速运动和调节速度。然而,只有CnF可以引起高速逃跑位移。PPN神经元更喜欢慢速运动,神经科学系教授Ole Kiehn说。
对小鼠运动控制相关大脑功能的正确理解是克服残疾人运动障碍的垫脚石。我们知道帕金斯病影响基底核(basal ganglia),后者是PPN主要输入来源。帕金斯症患者的明显症状是步态障碍。深度脑刺激技术已用于帕金斯治疗。现在,根据这项研究,我们认为植入精细脑刺激电极靶向作用CnF或PPN这将有助于提高患者的运动能力。对于那些因运动开始而受到影响的脊髓损伤患者,也可以采取类似的方法。Kiehn说。