多巴胺抑制了一些停止电路，因为它加强了电路
多巴胺为何冻结帕金森病患者的谜团
芝加哥—帕金森氏症和吸毒成瘾是两极对立的疾病，但两者都取决于大脑中的多巴胺。 帕金森氏症患者的血液不足。 吸毒者得到了太多。 尽管多巴胺在这些疾病中的重要性已广为人知，但其作用方式仍是个谜。
西北大学Feinberg医学院的最新研究表明，多巴胺能增强和削弱控制我们行为的大脑两个主要回路。 这提供了新的见解，说明为什么多巴胺泛滥会导致强迫性上瘾行为，而多巴胺太少会使帕金森氏症患者冻结而无法移动。
“这项研究表明多巴胺如何塑造大脑的两个主要回路，这些回路控制着我们选择如何行动以及在这些疾病状态下发生什么，”第一作者，内森·史密斯·戴维斯（Nathan Smith Davis）教授兼生理学主席D. James Surmeier说。芬伯格学校。 该论文发表在8月XNUMX日的《科学》杂志上。
这两个主要的大脑电路帮助我们决定是否表达欲望。 例如，在炎热的夏夜，你是否从沙发上下车前往商店购买冰镇六瓶啤酒，或者只是躺在沙发上？
一个电路是一个“停止”电路，可防止您按照欲望行事。 另一个是“走”圈，激发您采取行动。 这些电路位于纹状体，即将思想转化为行动的大脑区域。
在这项研究中，研究人员检查了连接大脑皮质（涉及感知，感受和思想的大脑区域）与纹状体的突触的强度，纹状体是选择或阻止动作的停止和停止的回路。
科学家通过电激活皮层纤维来模拟运动命令并提高多巴胺的天然水平。 接下来发生的事情使他们感到惊讶。 连接到“ go”回路的皮质突触变得越来越强。 同时，多巴胺会削弱“停止”回路中的皮质连接。
Surmeier说：“这可能是成瘾的基础。” 药物释放的多巴胺会导致皮质纹状体突触的异常增强，从而驱动纹状体的“ go”回路，而削弱相对的“ stop”回路的突触。 结果，当发生与吸毒有关的事件时，即您在哪里服用毒品，您的感受如何，就会有无法控制的去寻找毒品的动力。”
Surmeier说：“我们在健康大脑中的所有行动都受到做某事的渴望和停止的渴望的平衡。” “我们的工作表明，不仅是大脑回路的增强有助于选择对多巴胺的影响至关重要的动作，而且在于连接的减弱也使我们能够停止。 ”
在实验的第二部分，科学家通过杀死多巴胺神经元来创建帕金森氏病的动物模型。 然后他们观察了模拟皮质命令移动时发生的情况。 结果：加强了“停止”电路中的连接，并削弱了“执行”电路中的连接。
Surmeier说：“这项研究阐明了为什么帕金森氏症患者在执行日常任务时会遇到麻烦，例如渴时要伸手就拿桌子来喝一杯水。”
Surmeier用汽车的类比解释了这种现象。 他说：“我们的研究表明，无法进入帕金森氏病并不是被动过程，就像汽车用尽汽油一样。” “相反，汽车不会移动，因为您的脚被刹车卡住了。 多巴胺通常可以帮助您调节制动器和油门踏板上的压力。 它可以帮助您了解，当您在十字路口看到红灯时，您会刹车，而当绿灯亮时，您将脚从制动器上踩下并踩下油门踏板即可。 失去了释放多巴胺的神经元的帕金森氏病患者，他们的脚被永久地卡在制动器上。”
了解脑回路这些变化的基础使科学家们更接近于控制这些脑部疾病和其他涉及多巴胺的精神分裂症，图雷特氏综合症和肌张力障碍的新治疗策略。
研究：纹状体突触可塑性的二分多巴胺能控制
科学8八月2008：
卷321.没有5890，第848 – 851页
DOI：10.1126 / science.1160575
Weixing Shen，1 Marc Flajolet，2 Paul Greengard，2 D. James Surmeier1 *
在皮层锥体神经元和主要纹状体中棘神经元（MSN）之间的突触中，假定突触后D1和D2多巴胺（DA）受体分别是诱导长期增强和抑制所必需的-可塑性形式被认为是缔合的基础学习。 因为这些受体仅限于两个不同的MSN群体，所以这要求突触可塑性在每种细胞类型中都是单向的。 使用来自DA受体转基因小鼠的脑切片，我们证明并非如此。 相反，DA在这两种类型的MSN中起互补作用，以确保突触可塑性是双向的和Hebbian的。 在帕金森氏病模型中，该系统失去了平衡，导致可塑性的单向变化，可能是网络病理学和症状的基础。
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