研究人员研究纹状体中“加速器”和“制动器”之间的相互作用

为了开车，你需要在油门和刹车之间保持良好的平衡。这同样适用于大脑中控制我们动作的部分——纹状体。瑞典隆德大学的研究在纹状体中“加速器”和“制动器”之间的相互作用方面有了新的发现。这些发现可能会指导帕金森病等运动障碍的治疗。

在帕金森病的初期，患者的动作僵硬缓慢。这种情况可以用左旋多巴(L-dopa)药物补救，但经过几年的治疗后，患者通常会出现不受控制的抽搐动作，即运动障碍。其他疾病，如亨廷顿舞蹈症和一些遗传性疾病，也与这类运动障碍有关。

“我们知道纹状体在运动控制中起着重要作用。但是哪个神经通路是最重要的一直存在激烈的争论，”隆德的帕金森研究人员安吉拉·岑西·尼尔森说。

创新的方法

的纹状体有两种主要类型的细胞形成不同神经通路，分别称为“直接途径”及“间接途径”。研究争论的焦点是这两种途径是否在所有情况下都同样重要，以及它们是需要合作还是可以独立工作。为了解决这个问题，隆德大学的研究人员采用了一种叫做化学遗传学的方法。他们使用一种无害的病毒，将一种新基因引入实验室小鼠的一种或另一种纹状体细胞。基因编码产生激活相关神经通路的受体蛋白的基因然而，只有当动物服用了一种效果持续几个小时的特定物质时，受体才会受到刺激。使用这种方法，研究人员能够在研究动物行为的同时控制形成直接或间接通路的细胞的活性。研究对象包括正常小鼠和患有帕金森氏症样损伤的动物，同时使用或不使用左旋多巴。

结果表明，所有类型的运动都受到这两种途径的控制，它们分别起到了“加速器”(直接途径)和“制动器”(间接途径)的作用。在用左旋多巴治疗的帕金森小鼠中，直接通路的激活产生了更快的运动，但也产生了更严重的运动障碍，这既模仿了帕金森疗法的优点，也模仿了其缺点。另一方面，间接通路的激活使运动变慢，但也缓解了由左旋多巴引起的运动障碍。

“我们对这些结果的解释是，这些通路在所有情况下都需要相互作用，即使是在帕金森氏症和左旋多巴治疗的情况下。你不能只有加速而没有刹车，而是必须以精确的方式平衡这两个功能”，安吉拉·Cenci Nilsson说。

这些结果可以为基础研究和治疗研究提供信息

她认为，左旋多巴疗法通过强烈抑制间接通路“刹车失灵”，同时通过过度刺激直接通路“油门踩得太猛”，从而导致运动障碍的发生，这会带来并发症。

这些新发现可以解释为什么很难开发出治疗帕金森病的新药。近年来，药物开发一直针对其中一种或另一种神经通路，而这项研究指出，需要使用一种药物来调节这两种通路或两种补充药物来干预这两种通路。

Angela Cenci Nilsson说:“我们的研究结果对基础研究和治疗研究都具有重要意义。”