研究人員可能已經(jīng)解決了一個長期存在的關(guān)于在帕金森病患者中腦細胞凋亡的難題。在7月11日Nature在線版發(fā)表的一項研究表示，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能緩解癥狀，有時候又會導(dǎo)致異動（額外的多巴胺會影響大腦的犒賞機制）。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)元的工作機制，采用先進的成像技術(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、在跑輪上跑步時和犒賞水時，腦細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動，另一種是傳遞對額外獎賞的回饋信號。
• 大鼠跑步時（沒有受到犒賞時），與帕金森病運動相關(guān)的多巴胺能神經(jīng)元是非常活躍的。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)致小鼠運動。
• 令人驚訝的是，他們發(fā)現(xiàn)與運動有關(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。
• 與運動有關(guān)的多巴胺能神經(jīng)元與反饋犒賞時的多巴胺能神經(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償多巴胺，而不是針對不同多巴胺（運動時和得到犒賞時）進行分別補償。正因為如此，治療的副作用往往與多出的那部分多巴胺有關(guān)，例如幻覺或是沖動控制障礙。

這項研究做出了兩個貢獻，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)元是與運動相關(guān)的。這改變了我們對多巴胺信號工作的認知，并為我們了解帕金森病中多巴胺環(huán)路的破壞機制指明了新的方向。

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，而這項研究表明，未來的治療想要更為有效，需要瞄準特定的細胞類型和大腦區(qū)域，并且需要認識到多巴胺信號傳遞控制運動最有效的時機。

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