脑细胞自己决定何时释放愉悦激素
除了抚平皱纹,研究人员发现肉毒杆菌毒素可以揭示大脑内部的工作机制。一项新的研究利用它表明,单个神经细胞的反馈控制多巴胺的释放,多巴胺是一种与动机、记忆和运动有关的化学信使。
这样的“自律研究人员说,这与人们普遍认为的任何细胞释放多巴胺(被称为“感觉良好”的激素)依赖于来自附近的细胞意识到它释放了太多的荷尔蒙。
由纽约大学格罗斯曼医学院的研究人员领导的这项新研究表明,多巴胺释放大脑细胞对自己发出的信号作出反应来调节荷尔蒙的输出。因为多巴胺释放的死亡大脑细胞是帕金森氏症的关键因素,研究人员说,新的发现为这些细胞在运动障碍中死亡的原因提供了见解。
“我们的发现首次证明了多巴胺神经元该研究的主要作者居木拓也博士说。“现在我们更好地了解了这些细胞健康时的行为方式,我们可以开始阐明它们在帕金森病等神经退行性疾病中分解的原因,”纽约大学朗格尼健康中心神经外科讲师Hikima补充道。
Hikima说,他们的研究是由研究小组认为旧的思考多巴胺如何工作的方法存在缺陷而引发的。首先,一个细胞要用多巴胺来控制它的邻居,就需要大量的突触,即两个细胞相遇并交换信息的接点。然而,研究人员表示,没有足够的突触来解释这一现象。其次,体内许多类型的荷尔蒙产生细胞都使用一种流线型的系统来自我调节进一步释放,所以多巴胺神经元使用一种更迂回的过程似乎很奇怪。
这项研究发表在4月6日的杂志上细胞的报道研究小组从几十只老鼠身上收集了多巴胺神经元。他们给一些脑细胞注射了肉毒杆菌毒素,这种毒素会阻止神经细胞从向神经元和其他细胞发送化学信息。这种化学物质的神经阻断作用解释了它在偏头痛和皱纹治疗中放松肌肉的能力。
Hikima说,通过向单个神经元注射肉毒杆菌毒素,研究人员希望表明,是否只有来自“瘫痪”细胞外的信号才能继续或停止多巴胺的释放。如果神经元实际上是由邻近的多巴胺细胞控制的,那么多巴胺的释放将不会受到影响,因为处理过的细胞仍然会从附近未处理的细胞接收到多巴胺信号。
相反,研究结果显示,多巴胺的流出减少了75%,这表明多巴胺神经元很大程度上依赖于它们自己的放电来决定激素的释放速率。
“因为我们的肉毒杆菌技术帮助我们解决了如何多巴胺神经元这一研究的资深作者Margaret Rice博士说:“我们应该能够发现其他神经细胞是如何在哺乳动物的大脑中相互作用的。”
赖斯是纽约大学朗格尼分校神经外科、神经科学和生理学系的教授,她说,研究小组下一步计划探索多巴胺神经元活动的其他领域,这些领域仍然不太了解,比如多巴胺释放对脑细胞外钙的依赖。研究人员也打算研究如何自我调节多巴胺可能导致帕金森氏症的细胞死亡
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