近期科學家們在多巴胺研究領域取得的新進展!

本文中，小編整理了多篇重要研究成果，共同聚焦科學家們在多巴胺研究領域取得的新進展，分享給大家！

圖片來源：escientificpublishers.com

【1】Science：多巴胺如何引發古柯鹼上癮？

doi：10.1126/science.aaw8806

日前，一項刊登在國際雜誌Science上的研究報告中，來自西奈山伊坎醫學院等機構的科學家們通過研究發現了一種化學物質多巴胺在大腦中的新作用，除了發揮神經遞質作用之外，這項新的作用似乎對長期接觸或濫用古柯鹼相關的基因表達變化至關重要。

這項研究首次提供了關於多巴胺如何直接影響藥物誘導的基因表達異常和隨後的復發行為的證據，除了在大腦神經元之間傳遞信號外，我們發現多巴胺可以通過化學方式附著在組蛋白上，使細胞開啟和關閉不同的基因，從而影響大腦中參與動機和獎勵行為的區域，這一過程會顯著影響古柯鹼的易感性和濫用藥物後戒斷復發事件。多巴胺是一種在神經元之間傳遞信息的化學物質。當我們存在情緒波動時，大腦就會釋放出多巴胺，作為自然獎勵系統的一部分，促進大腦的快感和滿足感。這種重要的神經化學物質能提高情緒、動機和注意力，並有助於調節運動、學習和情緒反應。多巴胺還使我們不僅能看到獎勵，而且還能採取行動向著獎勵目標前進。

【2】Immunity：多巴胺可能是兒童哮喘的元兇

doi：10.1016/j.immuni.2019.10.002

近日，一項刊登在國際雜誌Immunity上的研究報告中，來自布萊根婦女醫院等機構的科學家們通過研究發現，產生神經遞質多巴胺的神經元能夠與T細胞進行通訊，以增強幼鼠肺部的過敏性炎症反映，但老年小鼠的肺部則沒有上述現象。這些發現有可能解釋為什麼兒童哮喘患病率比成人高。通過研究神經系統和免疫系統之間的相互作以及兒童哮喘中的重要作用，有助於開發治療兒童哮喘的新策略。

這是第一項揭示年齡相關的神經-T細胞信號交流以及對幼兒患哮喘的易感性的影響的研究。由於哮喘通常始於兒童早期，因此我們認為，識別幼年時期的疾病機制將為哮喘的早期幹預提供新的治療靶點。哮喘是一種潛在的威脅生命的慢性疾病，間歇性發炎並使肺部氣道變窄，引起喘息，胸悶，呼吸急促和咳嗽。儘管藥物治療和環境觸發因素的管理可以幫助控制症狀，但目前尚無治癒該病的方法。在美國，哮喘影響了超過2600萬人，其中包括600萬兒童。

【3】eLife：長期挫折會抑制多巴胺的產生

doi：10.7554/eLife.46797

近日，一項刊登在國際雜誌eLife上的研究報告中，來自英國倫敦大學學院等機構的科學家們通過研究發現，一生中長期遭受社會逆境困擾的人們可能無法產生足夠的，應付急性壓力情況所需的多巴胺，相關研究結果可能有助於解釋為什麼長期暴露於心理創傷和虐待會增加精神疾病和成癮的風險。

如今研究人員已經知道，長期遭受社會逆境的心理狀況會提高患精神分裂症和抑鬱症等精神疾病的風險。而我們缺少對這種風險如何增加的精確的理解。為了解決這個問題，研究人員使用了一種稱為正電子發射斷層掃描（PET）的成像技術來比較34位暴露於急性應激環境下的的志願者中多巴胺的產生情況；一半的參與者一生中承受較高的社會心理壓力，另一半則較低；他們所有人都接受了一種叫做「蒙特婁成像壓力」的任務，其中包括在他們試圖完成心理算術時受到批評。

【4】J Neurosci：多巴胺或能調節蠕蟲的性別差異

doi：10.1523/JNEUROSCI.2985-18.2019

近日，一項刊登在國際雜誌Journal of Neuroscience上題為「Sexually Dimorphic Regulation of Behavioral States by Dopamine in Caenorhabditis elegans」的研究報告中，來自埼玉醫科大學等機構的科學家們通過研究發現，多巴胺或能調節蠕蟲的性別差異。文章中，當研究者對蠕蟲的運動方式進行研究時他們發現，多巴胺或會負責蠕蟲常見行為的性別差異變化。

文章中研究者揭示了相同神經遞質促進蠕蟲性別差異的分子機制，相關研究結果或有望幫助理解精神障礙發生的原因；雄性和雌雄同體的蠕蟲（秀麗隱杆線蟲）在尋找食物和求偶方面有著不同的策略，研究者指出，神經遞質多巴胺或會對支持不同性別蠕蟲策略的行為產生相反的效應。

【5】Cell Rep：多巴胺對大腦前葉層的作用機制

doi：10.1016/j.celrep.2019.03.012

最近一項研究首次揭示了多巴胺如何改變前額皮質的功能。在這項發表在Cell Reports雜誌上的研究中，研究人員發現多巴胺對個體細胞幾乎沒有影響。相反，它會在前額葉皮層的細胞集合中產生持續的活動，持續長達20分鐘。

集合腦細胞活動，就像一起表演的音樂家的合奏，可以產生與個體神經元活動不同且更大的影響，由多巴胺引發的協調的整體活動在釋放後持續了幾分鐘。這可能提供一種機制，通過這種機制，多巴胺可以支持必須持續的複雜功能，例如完成任務的動機和注意力。研究人員在檢測期間使用了嚙齒類動物腦中的光遺傳學方法，用光刺激大腦中的多巴胺神經元，然後在前額皮質中記錄響應效果。

圖片來源：neuroscientificallychallenged.com

【6】Neuron：多巴胺的「陰-陽」兩面

doi：10.1016/j.neuron.2018.11.005

幾十年來，心理學家一直認為神經遞質多巴胺是一把雙刃劍：在大腦中釋放，作為獎勵，訓練我們尋求愉悅的體驗，但也是一種不斷追求導致成癮的「藥物」。根據加州大學伯克利分校的一項新研究，這只是多巴胺的一面。另一方面，多巴胺也是為了應對不愉快的體驗而釋放的，例如觸摸熱茶壺，可能是訓練大腦以避免將來使用它們。相關結果發表在最近的Neuron雜誌上。

多巴胺的陰陽性質可能對治療成癮和其他精神障礙有影響。例如，在精神分裂症等疾病中，大腦不同區域的多巴胺水平變得異常，可能是因為大腦中的獎勵和迴避電路之間的不平衡。成癮也可能是由於對愉悅和痛苦的反應不平衡所致。研究者表示，有些人只會尋找下一個獎勵，他們將冒很大的風險來接受濫用藥物帶來的風險。我們目前不知道成癮個體的某些高風險行為的神經生物學基礎，例如共享吸毒用具，儘管已經證實存在死亡率和與其相關的發病率。了解藥物如何改變厭惡所涉及的神經迴路可能有面對消極後果，尋求毒品行為持久性的重要影響。

【7】Cell：挑戰教科書！揭示大腦中的多巴胺釋放機制

doi：10.1016/j.cell.2018.01.008

經過數十年來對神經遞質多巴胺在運動控制和尋賞行為中發揮的關鍵作用的研究，它已成為理解它的活性的無數努力的焦點，特別是當它在帕金森病和成癮等疾病中發生偏差時。儘管科學家們已取得了長足的進展，但對健康的多巴胺細胞釋放這種神經遞質的機制知之甚少，這一差距限制了科學家們開發治療一系列多巴胺相關疾病的方法的能力。如今，在一項新的研究中，來自美國哈佛醫學院的研究人員首次鑑定出大腦中負責精確分泌多巴胺的分子機制。相關研究結果發表在Cell期刊上，這項研究鑑定出產生多巴胺的神經元中的特定位點，這些神經元以一種快速的空間精確的方式釋放多巴胺---這一發現與關於這種神經遞質如何在大腦中傳遞信號的當前模型相衝突。

研究者表示，這種多巴胺系統在許多疾病中發揮著至關重要的作用，但很少有研究提出健康的多巴胺神經元如何釋放這種神經遞質的基本問題；更好地在實驗室中理解多巴胺可能對治療多巴胺信號發生偏差的疾病的能力產生巨大的影響。在大腦中，大約0.01%的神經元負責產生多巴胺，但是它們控制著廣泛而多樣的大腦過程，包括運動控制、獎勵系統、學習和記憶。

【8】Nature：帕金森疾病研究取得重大突破！機體運動或許僅需要「一陣」多巴胺就能開啟！

doi：10.1038/nature25457

從早上到晚，我們從來不會停止在正確的時間和速度上來執行機體的動作，但帕金森疾病患者則會失去對機體自願行動的自然控制能力，帕金森疾病是由製造多巴胺的神經元細胞死亡所誘發的，而神經元位於大腦的黑質區域；近日一項刊登在國際雜誌Nature上的研究報告中，來自哥倫比亞大學等機構的研究人員通過研究深入理解了這些神經元所具有的精確正常功能。

長期以來，研究人員一直希望能夠理解為何多巴胺能神經元的缺失會誘發機體運動功能障礙而這正是帕金森疾病的標誌，比如機體僵硬、動作緩慢等；目前被認為更為廣泛接受的解釋就是，機體為了能夠正常移動，大腦會持續需要特定水平的多巴胺，而帕金森疾病患者會表現為進行性地失去多巴胺。研究者表示，帕金森疾病患者實際上並不會出現全身的運動問題，儘管這看起來讓人難以置信，但如果在正確的時間，這些患者甚至還能騎自行車，然而這些患者所經歷的運動問題（動作問題）具有一定的特殊性，其主要表現為運動的遲緩及困難等。

【9】Cell Rep：多巴胺如何告訴你某個事物不值得等待？

doi：10.1016/j.celrep.2017.07.076

我們如何知道到一家新餐廳吃飯的排隊等待是否值得呢？為了做到這一點，我們的大腦必須知道那食物吃起來多美味，並將這種感覺與餐廳聯繫起來。這項工作是由大腦深處釋放化學多巴胺的一小群細胞來完成的。這些細胞所釋放多巴胺的量會通過告訴我們未來有多好的獎賞來影響我們決定。例如，當你聞到烤蛋糕的香氣時，多巴胺釋放的量比你聞到剩菜的氣味時多。但是等待會改變多巴胺的釋放嗎？

最近，一項由美國德克薩斯大學聖安東尼奧分校的生物學助理教授Matthew Wanat發表在Cell Reports 雜誌上的新研究展示了大腦中的多巴胺細胞如何標記時間的流逝。Wanat的研究使用了一項叫做伏安法的技術來記錄接受了巴普洛夫條件反射訓練的嚙齒類動物的多巴胺釋放情況。在這一工作中，研究者使用了兩種不同的鈴聲，它們都預示前方有食物獎賞。一種鈴聲只需等待一小會之後就播放，而另一種需要等待較長時間。Wanat和他的同事發現，等待時間較短的鈴聲能使更多的多巴胺釋放。這些結果強調了當多巴胺神經元對某個線索做出反應時，越快越好。

【10】Nat Commun：腦科學家深入研究多巴胺傳遞時間機制

doi：10.1038/s41467-017-00394-x

最近，來自奧塔哥大學的研究者們在研究諸如帕金森氏病和注意力缺陷多動症（ADHD）等腦部疾病對學習能力的影響時，對神經衝動如何形成記憶有了新發現，這項發表在國際雜誌Nature Communications上的研究成果，為更好理解這些情況和發展新方法帶來了新的啟示。

研究者表示，近20年來人們已經意識到，神經衝動到達腦細胞的時間（約1/100秒）對於腦細胞在記憶形成過程中的連接的加強至關重要。研究者們過去一直面對著一個謎題，那就是，在學習新技能時處理多巴胺的腦區，看起來是遵循著與所有其他腦區完全相反的時間規則；在這種情況下，腦細胞需要在準確的動作活動被被細胞發起之前發射一個神經衝動，而這似乎在直覺上是錯誤的。（生物谷Bioon.com）

生物谷更多精彩盤點！敬請期待！