Nature：帕金森疾病研究取得重大突破！機(jī)體運動或許僅需要“一陣”多巴胺就能開啟！

來源：作者：人氣：-發(fā)表時間：2018-02-05 10:18:00【大中小】

從早上到晚，我們從來不會停止在正確的時間和速度上來執(zhí)行機(jī)體的動作，但帕金森疾病患者則會失去對機(jī)體自愿行動的自然控制能力，帕金森疾病是由制造多巴胺的神經(jīng)元細(xì)胞死亡所誘發(fā)的，而神經(jīng)元位于大腦的黑質(zhì)區(qū)域；近日一項刊登在國際雜志Nature上的研究報告中，來自哥倫比亞大學(xué)等機(jī)構(gòu)的研究人員通過研究深入理解了這些神經(jīng)元所具有的精確正常功能。

【多巴胺能神經(jīng)元的缺失會誘發(fā)機(jī)體運動功能障礙，是帕金森疾病的標(biāo)志】
圖片來源：Gil Costa

長期以來，研究人員一直希望能夠理解為何多巴胺能神經(jīng)元的缺失會誘發(fā)機(jī)體運動功能障礙而這正是帕金森疾病的標(biāo)志，比如機(jī)體僵硬、動作緩慢等；目前被認(rèn)為更為廣泛接受的解釋就是，機(jī)體為了能夠正常移動，大腦會持續(xù)需要特定水平的多巴胺，而帕金森疾病患者會表現(xiàn)為進(jìn)行性地失去多巴胺。

神經(jīng)生物學(xué)家Joaquim Alves da Silva說道，帕金森疾病患者實際上并不會出現(xiàn)全身的運動問題，盡管這看起來讓人難以置信，但如果在正確的時間，這些患者甚至還能騎自行車，然而這些患者所經(jīng)歷的運動問題（動作問題）具有一定的特殊性，其主要表現(xiàn)為運動的遲緩及困難等。

這項研究中，研究人員首次發(fā)現(xiàn)，神經(jīng)活性的改變對于促進(jìn)機(jī)體運動非常有必要，而且在運動開始之前多巴胺水平達(dá)到巔峰不僅能夠調(diào)節(jié)運動開始，還能夠調(diào)節(jié)機(jī)體的運動活力。此前研究中，研究者發(fā)現(xiàn)，在正常情況下，產(chǎn)生多巴胺的神經(jīng)元活性會出現(xiàn)短暫的增加，而這種增加似乎能夠優(yōu)先于運動開始，但研究者仍然需要確定是否神經(jīng)活性對于運動的開啟至關(guān)重要。

文章中，研究人員利用光遺傳學(xué)進(jìn)行相關(guān)實驗，這種技術(shù)能夠幫助研究人員快速關(guān)閉神經(jīng)元的開啟/關(guān)閉，以這種方式研究者就能記錄動物大腦黑質(zhì)中的多巴胺能神經(jīng)元的活性了；研究者將小鼠置于能夠自由活動的區(qū)域，利用運動傳感器來測定是否小鼠能在某個時刻移動，隨后他們記錄鑒別出的多巴胺神經(jīng)元，而且在小鼠運動之前研究者還觀察到了其機(jī)體中多巴胺神經(jīng)元活性出現(xiàn)的短暫增加的現(xiàn)象。

隨后研究者會用激光激活或關(guān)閉多巴胺神經(jīng)元細(xì)胞，來觀察小鼠是否會移動，研究者發(fā)現(xiàn)，激活多巴胺神經(jīng)元半秒就足以促進(jìn)其運動，然而當(dāng)小鼠已經(jīng)開始移動時如果神經(jīng)元仍處于激活狀態(tài)，那么小鼠就會“繼續(xù)做它們正在做的事”，研究者Rui Costa博士說道，研究結(jié)果表明，多巴胺神經(jīng)元的活性似乎扮演著一道門的角色，其能夠允許會阻止機(jī)體運動的開啟，同時我們還揭示了為何多巴胺對機(jī)體運動如此重要，以及帕金森疾病患者機(jī)體中多巴胺的缺失為何會誘發(fā)相關(guān)疾病癥狀的出現(xiàn)。

相關(guān)研究或?qū)⑽囱芯咳藛T開發(fā)治療帕金森疾病的新型療法提供新的思路，當(dāng)患者對療法/藥物沒有反應(yīng)或無法服藥時，就需要一種可替代的療法了，這種療法稱之為“深度腦刺激”（ deep brain stimulation，DBS），患者會被植入高頻起搏器來阻斷控制機(jī)體運動的大腦區(qū)域所產(chǎn)生的異常電信號，我們都知道，DBS療法能夠明顯改善帕金森癥狀，但其同時也會帶來一定副作用，本文研究表明，最好是當(dāng)患者想要開始移動時對其進(jìn)行腦刺激，這不僅能夠有效促進(jìn)其開始移動，還能夠控制移動的活力，一旦證實這種可能性，研究人員或許就能使DBS療法更加自然，從而也會減少患者出現(xiàn)不必要的副作用。

文章來源

Joaquim Alves da Silva, Fatuel Tecuapetla, Vitor Paixão et al. Dopamine neuron activity before action initiation gates and invigorates future movements. Nature 31 January 2018,doi:10.1038/nature25457