...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...

2018年2月5日 訊 /生物谷BIOON/ --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。

圖片來源：Gil Costa

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。

神經生物學家Joaquim Alves da Silva說道，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。

這項研究中，研究人員首次發現，神經活性的改變對於促進機體運動非常有必要，而且在運動開始之前多巴胺水平達到巔峰不僅能夠調節運動開始，還能夠調節機體的運動活力。此前研究中，研究者發現，在正常情況下，產生多巴胺的神經元活性會出現短暫的增加，而這種增加似乎能夠優先於運動開始，但研究者仍然需要確定是否神經活性對於運動的開啟至關重要。

文章中，研究人員利用光遺傳學進行相關實驗，這種技術能夠幫助研究人員快速關閉神經元的開啟/關閉，以這種方式研究者就能記錄動物大腦黑質中的多巴胺能神經元的活性了；研究者將小鼠置於能夠自由活動的區域，利用運動傳感器來測定是否小鼠能在某個時刻移動，隨後他們記錄鑑別出的多巴胺神經元，而且在小鼠運動之前研究者還觀察到了其機體中多巴胺神經元活性出現的短暫增加的現象。

隨後研究者會用雷射激活或關閉多巴胺神經元細胞，來觀察小鼠是否會移動，研究者發現，激活多巴胺神經元半秒就足以促進其運動，然而當小鼠已經開始移動時如果神經元仍處於激活狀態，那麼小鼠就會「繼續做它們正在做的事」，研究者Rui Costa博士說道，研究結果表明，多巴胺神經元的活性似乎扮演著一道門的角色，其能夠允許會阻止機體運動的開啟，同時我們還揭示了為何多巴胺對機體運動如此重要，以及帕金森疾病患者機體中多巴胺的缺失為何會誘發相關疾病症狀的出現。

相關研究或將未研究人員開發治療帕金森疾病的新型療法提供新的思路，當患者對療法/藥物沒有反應或無法服藥時，就需要一種可替代的療法了，這種療法稱之為「深度腦刺激」（ deep brain stimulation，DBS），患者會被植入高頻起搏器來阻斷控制機體運動的大腦區域所產生的異常電信號，我們都知道，DBS療法能夠明顯改善帕金森症狀，但其同時也會帶來一定副作用，本文研究表明，最好是當患者想要開始移動時對其進行腦刺激，這不僅能夠有效促進其開始移動，還能夠控制移動的活力，一旦證實這種可能性，研究人員或許就能使DBS療法更加自然，從而也會減少患者出現不必要的副作用。（生物谷Bioon.com）

原始出處：

Joaquim Alves da Silva, Fatuel Tecuapetla, Vitor Paixão  et al. Dopamine neuron activity before action initiation gates and invigorates future movements. Nature 31 January 2018,doi:10.1038/nature25457