不同类型的神经元相互作用，使得可以达到和掌握可能

在冲绳科学技术研究生大学（OIST）进行的研究表明，针对看似简单，日常任务的特定神经元的重要性涉及到达和抓住物体。这项研究发表在细胞报告。

“我们关注的是位于基底神经节的神经元，”OIST的大脑机制行为单元负责人Gordon Arbuthnott教授说。大脑的这一部分与大脑皮层相连，而大脑皮层参与运动功能。而神经元或神经细胞是一种特殊的细胞，作为神经系统的组成部分——它们将外部世界的输入与我们肌肉的运动联系起来。”

基底神经节受损的患者的运动能力可能会受到严重影响，使日常的伸手抓握任务，如拿起一杯咖啡或穿上一件夹克，几乎不可能。

Arbuthnott教授继续解释道:“我们知道，基底神经节神经元的中断与帕金森病和亨廷顿病等疾病的发展有关，但这背后的确切细胞机制还没有被正确理解。”

有问题的神经元是纹状体多孔投影神经元，这是一个有助于平稳的运动功能的大型群体。有两个不同的类型D1直接纹纹版输出神经元，直接与输出连接基底神经节和D2间接输出神经元通过大脑的其他区域采取更长的路线。根据一个人的行为，不同的群体由这两个神经元的不同组成构成。大多数群体都有D1和D2神经元，尽管有异常，但一些组只有一个。因此，这是一种动态系统，其中两种不同的类型在一起。以前的研究表明，对于涉及运动的任务，D1神经元给出“去”信号，而D2神经元给出“停止”信号。研究人员决定独立改变每种类型的活动，以测试这个想法。

为了进行这个实验，老鼠被训练通过他们房间的一个开口并抓住一个巧克力食物颗粒。未能回收颗粒被分为三种方式之一。一个“最初”的错误发生在老鼠的爪子不能通过它们的房间的开口。“最后的”错误是，一只老鼠的爪子穿过了洞口，但它的爪子的末端是错误的。而“抓握”错误是当老鼠的爪子碰到小球时，它们却不能把它捡起来。

当D1和D2神经元都正常工作的小鼠在这项任务中接受训练时，它们很可能因为抓握错误而失败，超过一半的失败发生在抓握错误上。考虑到这一点，研究人员使用光学方法，使D1神经元或D2神经元可以被光激发或抑制。

研究人员发现，令人兴奋和抑制D1型既导致治疗检索的成功率显着降低，并且按比例地，“初始”误差的故障数增加。

相比之下，刺激D2类型也会导致成功率显著下降，但这一次，“最终”错误会相应地增加。

但是，有趣的是，当D2类型被抑制时，处理恢复的成功率增加。

“我们有几个想法，为什么这可能发生了一些，”亚芳·伯特教授说。“如果我们想象一小群D2神经元足够达到目标，那么令人兴奋的地区的所有D2细胞可能使小组在许多人的嘈杂活动中丢失，而抑制大型群体可能会留下最强烈的兴奋神经元，然后可以有效地引导小鼠的行为。“

结果发现，两种类型都是所有运动的平滑电机功能所必需的。没有D1细胞的运动的起始部分，小鼠遇到麻烦;并且，在大多数情况下，如果D2单元格无法正常工作，则无法检索颗粒。然而，这项研究不支持停止和去的理论，尽管发现D1细胞是控制初始部分的必要条件，但研究人员发现实际需要D2细胞来瞄准治疗，相反而不是停止任务。

“这项研究帮助我们更多地了解我们的大脑是如何工作的，并有助于将来找到治疗方法的研究。神经退行性疾病阿巴特诺特教授说。“对于帕金森氏症，我们在治疗症状方面做得越来越好，但我们需要找到这种疾病的根源。与此同时，了解如何神经元参与运动控制将有助于每天解决患者面临的问题。“

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