神經(jīng)科學家的一項發(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。

麥吉爾大學

8月27日

由麥吉爾大學（McGill University）領(lǐng)導的神經(jīng)科學家團隊的一項發(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，包括那些與獎賞、認知和運動有關(guān)的功能。研究近日發(fā)表在《自然-神經(jīng)科學》（Nature Neuroscience）雜志上。

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

多巴胺是一種信使分子，通常與愉悅和獎賞相關(guān)聯(lián)。但它在情緒調(diào)節(jié)、睡眠和消化以及運動和認知功能方面也發(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致成癮的原因。相反，多巴胺的缺乏會導致運動控制的深刻改變，正如帕金森病的情況一樣。

一個關(guān)鍵的平衡行為

科學家們之前已經(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)多巴胺時表現(xiàn)出獨特的細胞特性，并且是形成一條新通路的起點，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條件下的運動控制，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大腦系統(tǒng)將變得過度活躍且無法控制，因為它們的作用是平衡大腦中兩種多巴胺受體的功能，這兩種受體要么促進要么抑制我們已經(jīng)知道的兩條通路的激活，”麥吉爾大學精神病學系教授、道格拉斯醫(yī)院研究所（Douglas Hospital Research Institute）研究員 Bruno Giros 解釋說，他是該研究的資深作者，“這對我們來說是一個非常令人興奮的發(fā)現(xiàn)，因為我們與布魯塞爾自由大學（Université Libre de Bruxelles ，ULB）的一個團隊合作，已經(jīng)在這個特定項目上工作了近 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，其間他曾與著名神經(jīng)科學家 Marc Caron 和 2012 年諾貝爾獎得主 Robert J. Lefkowitz 在杜克大學醫(yī)學中心（Duke University Medical Centre）做博士后研究員。

參與這項研究的 ULB 神經(jīng)實驗室的 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。我相信很多實驗室都會使用我們的工具，隨著時間的推移，會發(fā)現(xiàn)更多關(guān)于這個非常特殊的通路在各個領(lǐng)域發(fā)揮的重要作用。 

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

創(chuàng)立于1821年的加拿大麥吉爾大學

參考文獻

Source：McGill University

The brain's balancing system

Reference：

Bonnavion, P., Varin, C., Fakhfouri, G. et al. Striatal projection neurons coexpressing dopamine D1 and D2 receptors modulate the motor function of D1- and D2-SPNs. Nat Neurosci (2024). https://doi.org/10.1038/s41593-024-01694-4

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       原文標題 : 大腦的平衡系統(tǒng)