研究人員可能已經(jīng)解決了一個(gè)長期存在的關(guān)于在帕金森病患者中腦細(xì)胞凋亡的難題。在7月11日Nature在線版發(fā)表的一項(xiàng)研究表示，在帕金森病患者大腦中有兩種不同類型的多巴胺能神經(jīng)元丟失。不僅如此，這項(xiàng)研究還發(fā)現(xiàn)，每一種神經(jīng)元控制不同類型的行為，這可能有助于科學(xué)家們更好的靶向治療帕金森病。

科學(xué)家們早就知道，帕金森病患者多巴胺能神經(jīng)元的凋亡導(dǎo)致了多巴胺釋放的減少，而多巴胺有兩個(gè)不同的作用，一是幫助身體活動，二是對犒賞做出反應(yīng)（reward system）。這就解釋了為什么帕金森藥物有時(shí)能緩解癥狀，有時(shí)候又會導(dǎo)致異動（額外的多巴胺會影響大腦的犒賞機(jī)制）。但在此之前，我們很難解釋神經(jīng)元是如何執(zhí)行這兩套復(fù)雜的任務(wù)。

埃文斯頓西北大學(xué)的Daniel A. Dombeck教授和Mark W. Howe教授為了更好的了解多巴胺能神經(jīng)元的工作機(jī)制，采用先進(jìn)的成像技術(shù)來觀察大鼠大腦中的多巴胺能神經(jīng)元在運(yùn)動過程中的作用。他們用這些技術(shù)來分析大鼠分別在休息時(shí)、在跑輪上跑步時(shí)和犒賞水時(shí)，腦細(xì)胞中多巴胺信號傳遞。

結(jié)論

• 科學(xué)家們在紋狀體中發(fā)現(xiàn)兩種不同的多巴胺能神經(jīng)元群（紋狀體是與運(yùn)動相關(guān)的腦功能區(qū)）。第一種類型的神經(jīng)元傳遞信號控制身體運(yùn)動，另一種是傳遞對額外獎賞的回饋信號。
• 大鼠跑步時(shí)（沒有受到犒賞時(shí)），與帕金森病運(yùn)動相關(guān)的多巴胺能神經(jīng)元是非?；钴S的。反過來研究人員利用optogenetics技術(shù) “打開”大鼠紋狀體中特殊多巴胺能神經(jīng)元，這能直接導(dǎo)致小鼠運(yùn)動。
• 令人驚訝的是，他們發(fā)現(xiàn)與運(yùn)動有關(guān)的多巴胺能神經(jīng)元發(fā)出信號支配行動非常得迅速和精確。
• 與運(yùn)動有關(guān)的多巴胺能神經(jīng)元與反饋犒賞時(shí)的多巴胺能神經(jīng)元在很大程度上是不同的，每一種神經(jīng)元發(fā)送的信號作用于紋狀體的不同區(qū)域。

清華大學(xué)玉泉醫(yī)院帕金森病中心解讀

現(xiàn)有的藥物療法是在整體上補(bǔ)償多巴胺，而不是針對不同多巴胺（運(yùn)動時(shí)和得到犒賞時(shí)）進(jìn)行分別補(bǔ)償。正因?yàn)槿绱耍委煹母弊饔猛c多出的那部分多巴胺有關(guān)，例如幻覺或是沖動控制障礙。

這項(xiàng)研究做出了兩個(gè)貢獻(xiàn)，一是發(fā)現(xiàn)了兩種不同的多巴胺能神經(jīng)元群，二是明確了哪一組多巴胺能神經(jīng)元是與運(yùn)動相關(guān)的。這改變了我們對多巴胺信號工作的認(rèn)知，并為我們了解帕金森病中多巴胺環(huán)路的破壞機(jī)制指明了新的方向。

不僅如此，這一發(fā)現(xiàn)也有助于治療技術(shù)的發(fā)展。目前帕金森病的治療的方法是補(bǔ)充整體多巴胺水平，而沒有針對特定的多巴胺能神經(jīng)元類型，而這項(xiàng)研究表明，未來的治療想要更為有效，需要瞄準(zhǔn)特定的細(xì)胞類型和大腦區(qū)域，并且需要認(rèn)識到多巴胺信號傳遞控制運(yùn)動最有效的時(shí)機(jī)。

原文：Rapid Signalling in Distinct Dopaminergic Axons During Locomotion and Reward. Naturedoi:10.1038/nature18942