2021年7月26日,

关键脑区参与多运动,找到可以改善帕金森病的治疗方法

不仅仅是走:一个新角色的核心区域 — 图形抽象。来源:DOI: 10.1016 / j.cell.2021.07.002

几十年来,一个关键的大脑区域被称为中脑的运动区域被认为仅仅是调节运动。现在,研究人员在西尔维亚乔木的小组已经表明,该地区参与比走路,因为它包含了不同的神经元的数量,控制不同的身体动作。研究结果可能有助于改善某些治疗帕金森病,神经退行性疾病导致震颤、刚度、和问题控制不同的动作。

甚至走路的平凡的行动需要复杂的运动,如体位变化和四肢的协调。科学家们已经知道中脑的运动地区中脑的一部分,参与调节和其他形式的行走运动在许多动物物种。但的功能神经元在大脑的这个区域仍存在争议。

通过重新审视中脑的运动区域,西尔维亚乔木所领导的研究小组组长FMI和巴塞尔大学的生物特征不同的神经元的数量,参与运动除了步行。研究结果,发表在细胞,呼吁重新考虑这个角色的中脑的关键部分。“这是令人惊讶的,在这个地区,每个人都有与运动有关,许多神经元不真实运动,”阿尔伯说。

在小鼠,研究人员利用尖端技术标签和测量不同人群的活动的兴奋性神经元中脑的运动区域。团队发现两个混合种群neurons-one发送到脊髓神经元预测,另一个连接相反的方向的部分大脑区域称为基底神经节。脊髓的神经元连接增加了活动的小鼠饲养,而其他人口有积极梳理等动物移动其前肢在行为或处理对象。但是只有一小部分这些神经元开启在运动过程中,研究人员发现。

接下来,该团队使用一种光遗传学技术,大脑细胞的转基因响应光,激活或沉默神经元的特定人群中脑的运动区域。在一组实验中,研究人员激活基底神经节的神经元连接的老鼠搬家。因此,动物停止行走,所有身体运动停滞不前。相反,当研究人员打开项目脊髓的神经元的老鼠站着不动,动物扩展他们的头和前肢向前。只有在某些情况下,扩展他们的身体后,啮齿动物开始走路。这些神经元沉默时,研究人员观察到相反的行为反应。

从乔木组以前的工作表明,神经元的中脑的运动区域,把他们的预测面积脑干称为髓质参与运动的控制。新的研究表明,那些直接连接到脊髓而不是参与调节身体扩展和姿势变化,这可能会发起运动的必要条件。

除了颠覆长期了解的角色中脑的运动区域,该研究对于减轻姿势和步态问题也可能影响帕金森病的人不应对药物。一个实验性的治疗,采用技术脑深部电刺激——哪些电脉冲直接交付到中脑的运动区域的帕金森疾病产生了不一致的结果。虽然有些病人报告小福利,别人经历过许多副作用。乔木最近的发现表明为什么:应用电脉冲所有神经元的活性影响不同的神经元数量以难以控制的方式。更好的策略是只刺激项目的神经元脊髓或髓质,乔木说。“治疗方法,目标和激活特定的神经元可能非常成功,”她说。