一项来自麦吉尔大学神经科学家团队的最新发现,可能为治疗与特定多巴胺通路功能障碍相关的各种精神病和神经疾病开辟了新疗法的道路。
对于那些与精神疾病如精神分裂症、成瘾或注意力缺陷多动症(ADHD)斗争的人,以及面临神经挑战如帕金森病或阿尔茨海默病的人,似乎有令人振奋的消息浮现。研究人员发现,纹状体中的一小群多巴胺神经元在维持基本大脑功能方面至关重要,包括奖励处理、认知和运动协调。
多巴胺是一种关键的信号分子,通常与愉悦和奖励的感觉相关。然而,它在调节情绪、睡眠模式和消化方面也至关重要,以及它在运动技能和认知活动中的作用。此外,多巴胺的激增常常由某些物质或行为触发,可能导致成瘾,而多巴胺的缺乏则可能导致运动调节方面的重大问题,例如在帕金森病中观察到的那样。
微妙的平衡
先前的研究确定了前脑中两种不同多巴胺通路和受体类型的作用:D1受体刺激神经元,而D2受体则抑制它们。第三类受体结合了D1和D2受体的功能,但其具体作用直到现在仍然是个谜。
科学家们利用先进的遗传工具针对这些多巴胺受体,这些受体大约占纹状体中多巴胺神经元的5%,开始揭示它们的功能。
研究发现,这些神经元对多巴胺表现出不同的细胞反应,并且在一个新发现的通路中至关重要,该通路对于前脑功能的平衡至关重要。这个通路在正常情况下负责维持运动功能,并帮助调节因兴奋剂药物引起的过度活动。
“没有这些神经元,控制多巴胺的大脑系统将变得过于活跃和不可控,因为它们帮助平衡之前已知的两种多巴胺受体类型的功能,这两种受体要么增强,要么抑制活动,”麦吉尔大学精神病学系教授、道格拉斯医院研究所研究员布鲁诺·吉罗斯(Bruno Giros)解释道。他是最近发表在《自然神经科学》上的一项研究的首席作者。“这个发现对我们来说非常令人兴奋,因为我们在与布鲁塞尔自由大学(ULB)的一组人一起研究这个特定课题上投入了近10年。”
吉罗斯在该领域的研究历程持续了30年,包括作为杜克大学医疗中心的博士后国家,与著名神经科学家马克·卡隆(Marc Caron)和诺贝尔奖得主罗伯特·J·莱夫科维茨(Robert J. Lefkowitz)合作。
“我们仍处于利用我们所创造的工具识别这个通路的初始阶段,”参与研究的ULB神经生理实验室的阿尔班·德·凯尔乔夫·德·埃克萨德(Alban de Kerchove d’Exaerde)表示。“我相信许多实验室将利用我们的工具,并随着时间的推移,揭示这个特定通路在各个领域中发挥的关键作用,”吉罗斯补充道。“现在我们已经掌握了第三条通路如何调节运动功能,我们的下一个目标将是深入探讨它如何影响认知过程,以及在精神疾病中这种过程可能如何受到扰动。”
这项研究得到了加拿大健康研究院(CIHR)和格雷厄姆·布克基金会的资助。