科學家解讀多巴胺的奧秘!

多巴胺是一種機體的神經傳導物質，這種大腦分泌物和機體的情慾和感覺有關，其能幫助傳遞興奮及開心的信息。近年來，科學家們對多巴胺進行了大量研究，本文中小編就整理了多篇研究報告來解析多巴胺的奧秘，與大家一起學習！

【1】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。

【2】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，刊登在Cell雜誌上的一項最新研究中，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。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。

【3】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。

【4】Science：首次解析出多巴胺受體D4的高解析度結構

doi：10.1126/science.aan5468

很多抗精神藥物通過結合到大腦中的多巴胺受體分子上發揮作用。作為一種神經遞質和化學信號，多巴胺在我們的經歷如何影響我們的行為中發揮著至關重要的作用。但是鑑於科學家們仍然不能夠理解腦細胞表面上的多種多巴胺受體之間的差異，這些藥物中的大多數會導致「混亂」：它們結合到多種不同的多巴胺受體分子上，從而導致嚴重的副作用，如運動障礙和病理性賭博。

如今，在一項新的研究中，來自美國北卡羅來納大學教堂山分校、史丹福大學和加州大學舊金山分校的研究人員解析出一種被稱作D4的特定多巴胺受體的高解析度晶體結構，這種解析度是迄今為止解析出的任何其他的多巴胺受體、血清素受體和腎上腺素受體結構中最高的。這一發現允許他們設計一種新的緊密地結合到D4受體上但不會結合到他們測試的其他320種受體上的化合物，相關研究結果發表Science雜誌上。

【5】Cell Reports：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。

【6】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。解剖學系和腦健康研究中心的John Reynolds教授說，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。

【7】Nature：首次發現T細胞通過突觸相互作用將多巴胺轉移到B細胞中

doi：10.1038/nature23013

在一項新的研究中，來自澳大利亞國立大學、新南威爾斯大學、南澳大學、中國上海交通大學醫學院、德國赫爾姆霍茲感染研究中心、美國基因泰克公司、英國牛津大學和義大利科學健康研究所（IRCCS）的研究人員在免疫系統中發現大腦樣活動，從而有望更好地治療淋巴瘤、自身免疫疾病和免疫缺陷疾病。

研究者Ilenia Papa表示，這項研究首次證實人免疫系統含有攜帶神經遞質（包括多巴胺）的顆粒。多巴胺在免疫反應中發揮著至關重要的作用。這些顆粒之前被認為僅存在於大腦中的神經元內。我們認為依賴於想要治療的疾病，它們潛在地是一種加快或抑制體內免疫反應的療法的極好靶標。

【8】Cell：鑑定出中腦內產生多巴胺的細胞

doi：10.1016/j.cell.2016.09.027

在一項新的研究中，來自瑞典卡羅林斯卡學院的研究人員在小鼠和人類的中腦內鑑定出產生多巴胺的細胞。他們也開發出一種方法來評估在體外培養的產生多巴胺細胞的質量，這對帕金森病研究有很大的益處，相關研究結果刊登於國際雜誌Cell上。

中腦的胚胎發育對希望發現更好的帕金森病療法的科學家們而言是非常感興趣的。這種疾病的症狀是由中腦內產生多巴胺的細胞發生丟失而造成的，這種丟失導致運動功能退化。迄今為止，還不存在治療這種疾病的方法，但是研究人員非常希望在實驗室中利用幹細胞產生的新細胞來替換丟失的產生多巴胺的細胞。然而，這項研究面臨的一種障礙是人們對人中腦知之甚少，這意味著對體外培養的產生多巴胺的細胞與內源性的產生多巴胺的細胞之間的相似性的了解也是缺乏的。

【9】Curr Biol：多巴胺讓我們更加渴望平等

doi：10.1016/j.cub.2015.01.071

如果有一個藥片能讓你更加富有同情心，更加願意幫助不幸的人，你願意吃下去嗎？近日，來自美國加州大學伯克利分校的研究人員在這方面取得了重大進展。研究人員發現通過藥物改變大腦前額皮質的神經化學平衡會導致參與者更加願意參與親社會行為，比如保證資源的平均分配。未來研究可能對大腦中多巴胺調節機制與精神分裂症等心理疾病之間的關係有一個更加深入的了解，並為開發診斷心理疾病的工具和治療精神紊亂的方法開闢一條新的道路。

在這項研究中，參與者被分成兩組，並分別給與其安慰劑和託卡朋藥物處理。託卡朋是一種延長大腦前額皮質中多巴胺作用效應的藥物，多巴胺與獎勵應答和積極性有關。在服用了不同藥物後，參與者們參與了一個簡單的經濟學遊戲，在這個遊戲中，他們要將手裡的金錢在他們自己與陌生人之間進行分配。結果顯示，與服用安慰劑的參與者們相比，服用了託卡朋藥物的參與者們，他們對金錢的分配更加公平和平等。通過計算機模型分析發現，在託卡朋藥物影響下，參與者們對遊戲中金錢分配的不平等更加敏感更加牴觸。

【10】PLoS Genet：大腦中調控多巴胺水平的機制

doi：10.1371/journal.pgen.1004863

蒙特婁研究人員Jacques Drouin領導的一項科學研究，通過研究晚發性帕金森氏症小鼠模型，發現了大腦中調節多巴胺水平的一個機制。這項研究發表在PLoS Genetics雜誌上。利用基因表達分析來測量數千種基因的活性，研究者研究了腦中多巴胺能神經元（神經元細胞能使用多巴胺來將信號發送到其它神經細胞）。這些神經元在帕金森氏症中是已知退化的。

我們確定了Rgs6基因，多巴胺能使神經元表達減少，Drouin博士解釋說：我們以前已經表明，該基因本身被轉錄因子Pitx3控制，Pitx3在這些神經元的存活中具有重要作用。（生物谷Bioon.com）

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