发表在《自然神经科学》(Nature Neuroscience)杂志上的新发现揭示了一条神秘的通路，这条通路位于大脑的奖赏中心基底神经节(basal ganglia)和另一个解剖学上独特的区域小脑(cerebellum)之间。基底神经节是我们形成习惯的关键，而小脑占据了大脑近四分之三的神经元，并协助运动学习。
研究人员表示，这两个区域之间的联系可能会改变我们对大脑如何处理自主运动和条件学习的基本看法，并可能为成瘾和帕金森氏症等神经退行性疾病的神经机制提供新的见解。
“我们正在探索大脑运动系统的两个主要组成部分之间的直接交流，这在神经科学教科书中是没有的。这些系统传统上被认为是独立运作的，”新泽西理工大学生物科学系主任Farzan Nadim说，他的研究与爱因斯坦医学院的Khodakhah实验室合作。
“这条通路具有生理功能，可能会影响我们每天的行为。”
虽然这两个皮层下结构长期以来都因其在大脑皮层协调运动中的不同作用而闻名，但它们对条件学习和错误纠正学习也至关重要。
基底神经节是一组中脑核，Nadim将其描述为决定我们是发起运动还是抑制运动的“大脑控制系统”，它也参与由多巴胺释放引发的基于奖励的行为学习。
“正是学习系统促进了积极的行为，比如为取得好成绩而学习。在成瘾的情况下，它也被劫持了，”该研究的合著者纳迪姆说。“另一方面，我们学习的每一种行为，无论是打棒球还是拉小提琴，这种运动学习都发生在大脑后部的小脑中。它是你大脑的优化机器。”
然而，该团队的最新研究表明，小脑可能参与了这两种活动。
在他们的研究中，纳迪姆和合作者说，他们已经报告了第一个直接证据，证明这两个系统是相互交织的——表明小脑调节基底神经节多巴胺水平，影响运动的开始，运动的活力和奖励处理。
“这种联系从小脑开始，到达中脑的神经元，这些神经元向基底神经节提供多巴胺，称为黑质致密部。…我们的大脑记录显示，这个信号足够强，可以激活基底神经节内多巴胺的释放，”纳迪姆解释说。“这个回路可能在小脑与运动和非运动功能障碍之间起着联系作用。”
纳迪姆说，研究小组正在试图确定小脑对多巴胺系统的投射在核水平上的确切位置，这是了解这一途径的功能是否可以被操纵的关键一步。
然而，到目前为止，研究小组的发现可能对帕金森氏症等神经退行性疾病有研究意义，帕金森氏症与黑质中产生多巴胺的神经元死亡有关。
“这条通路似乎对我们的运动活力和认知过程的速度非常重要。帕金森氏症患者不仅运动受限，在某些情况下还表现出冷漠。”“小脑位于大脑后部，这使得它更容易成为新型治疗技术的目标，比如非侵入性磁或直流刺激。
“由于我们已经证明小脑直接刺激黑质中的多巴胺神经元，我们现在可能会使用帕金森病的小鼠模型来探索这种技术，看看是否能启动这些神经元的活动并缓解疾病的症状。”
更多信息:Washburn, S. et al .，《小脑直接调节黑质多巴胺能活动》(Nature Neuroscience, 2024)。DOI: 10.1038 / s41593 - 023 - 01560 - 9。www.nature.com/articles/s41593-023-01560-9期刊信息:自然神经科学由新泽西理工学院提供引文:研究人员建立连接动机，成瘾和疾病的大脑通路(2024,1月25日)检索自2024年1月25日https://medicalxpress.com/news/2024-01-brain-pathway-linking-addiction-disease.html此文件受版权保护。除为私人学习或研究目的而进行的任何公平交易外，未经书面许可，不得转载任何部分。内容仅供参考之用。
