大腦的平衡系統(tǒng)

神經(jīng)科學(xué)家的一項(xiàng)發(fā)現(xiàn)可能為一系列精神和神經(jīng)系統(tǒng)疾病的新療法打開大門，這些疾病歸因于特定多巴胺通路的功能障礙。

由麥吉爾大學(xué)（McGill University）領(lǐng)導(dǎo)的神經(jīng)科學(xué)家團(tuán)隊(duì)的一項(xiàng)發(fā)現(xiàn)，可能為一系列精神和神經(jīng)系統(tǒng)疾病的新療法打開大門，這些疾病歸因于特定多巴胺通路的功能障礙。

對于那些患有精神分裂癥、成癮癥或注意力缺陷多動(dòng)障礙（ADHD）等精神疾病的人，或者患有帕金森病、阿爾茨海默病等神經(jīng)系統(tǒng)疾病的人來說，未來可能會有好消息。神經(jīng)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，紋狀體中的一小群多巴胺神經(jīng)元在平衡幾種基本的大腦功能方面起著至關(guān)重要的作用，包括那些與獎(jiǎng)賞、認(rèn)知和運(yùn)動(dòng)有關(guān)的功能。研究近日發(fā)表在《自然-神經(jīng)科學(xué)》（Nature Neuroscience）雜志上。

研究于2024年7月4日發(fā)表在《Nature Neuroscience》（新影響因子：21.2）雜志上

多巴胺是一種信使分子，通常與愉悅和獎(jiǎng)賞相關(guān)聯(lián)。但它在情緒調(diào)節(jié)、睡眠和消化以及運(yùn)動(dòng)和認(rèn)知功能方面也發(fā)揮著同樣重要的作用。由某些藥物或行為引起的多巴胺過量釋放是導(dǎo)致成癮的原因。相反，多巴胺的缺乏會導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)控制的深刻改變，正如帕金森病的情況一樣。

一個(gè)關(guān)鍵的平衡行為

科學(xué)家們之前已經(jīng)確定了前腦中兩種不同通路和多巴胺受體的功能：D1 受體，它激活神經(jīng)元；D2 受體，它抑制神經(jīng)元。人們已經(jīng)知道存在第三組多巴胺受體，它們同時(shí)擁有 D1 和 D2 多巴胺受體，但直到現(xiàn)在，還沒有人能夠確定它們的具體功能。

通過使用創(chuàng)新的基因工具專門靶向這些多巴胺受體（它們僅占紋狀體中多巴胺神經(jīng)元的5%），研究人員能夠開始了解它們的功能。

研究人員發(fā)現(xiàn)，這組神經(jīng)元在響應(yīng)多巴胺時(shí)表現(xiàn)出獨(dú)特的細(xì)胞特性，并且是形成一條新通路的起點(diǎn)，這條新通路對于前腦功能的平衡至關(guān)重要。它確保了在正常生理?xiàng)l件下的運(yùn)動(dòng)控制，并抑制了由精神興奮劑藥物引起的過度活躍。

“沒有這些神經(jīng)元，多巴胺控制下的整個(gè)大腦系統(tǒng)將變得過度活躍且無法控制，因?yàn)樗鼈兊淖饔檬瞧胶獯竽X中兩種多巴胺受體的功能，這兩種受體要么促進(jìn)要么抑制我們已經(jīng)知道的兩條通路的激活，”麥吉爾大學(xué)精神病學(xué)系教授、道格拉斯醫(yī)院研究所（Douglas Hospital Research Institute）研究員 Bruno Giros 解釋說，他是該研究的資作者，“這對我們來說是一個(gè)非常令人興奮的發(fā)現(xiàn)，因?yàn)槲覀兣c布魯塞爾自由大學(xué)（Université Libre de Bruxelles ，ULB）的一個(gè)團(tuán)隊(duì)合作，已經(jīng)在這個(gè)特定項(xiàng)目上工作了近 10 年。”

對于 Giros 來說，這一發(fā)現(xiàn)是他三十年來在該領(lǐng)域工作的成果，其間他曾與神經(jīng)科學(xué)家 Marc Caron 和 2012 年諾貝爾獎(jiǎng)得主 Robert J. Lefkowitz 在杜克大學(xué)醫(yī)學(xué)中心（Duke University Medical Centre）做博士后研究員。

參與這項(xiàng)研究的 ULB 神經(jīng)實(shí)驗(yàn)室的 Alban de Kerchove d'Exaerde 說：“我們只是在使用我們開發(fā)的工具來幫助我們識別這種通路的早期階段。我相信很多實(shí)驗(yàn)室都會使用我們的工具，隨著時(shí)間的推移，會發(fā)現(xiàn)更多關(guān)于這個(gè)非常特殊的通路在各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮的重要作用。 

Giros 補(bǔ)充說：“現(xiàn)在我們了解了這第三條通路是如何控制運(yùn)動(dòng)功能的，我們研究的下一個(gè)目標(biāo)將是更準(zhǔn)確地了解它是如何與認(rèn)知過程的控制有關(guān)的，以及它是如何在精神疾病中受損的。”