苏州九龙医院神经外科
 
上海交通大学医学院苏州九龙医院脑神经
外科系九龙医院重要特色专科之一。
神经外科主任由王之敏博士担任,原系苏
州大学附属第一医院神经外科主任医师,
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  神经元同步兴奋可能导致帕金森氏症  
         美国杜克大学(Duke University)医学中心神经学家发现神经元同步兴奋可能导致帕金森氏症,这个新发现颠覆了一般人对帕金森氏症的认识。

      帕金森氏症(Parkinson's disease)是一种神经退化性疾病,主要的临床症状包括肢体僵硬、动作缓慢、颤抖及步伐不稳。引起帕金森氏症的原因与多巴胺(dopamine)有关,多巴胺是一种神经传导物质。位于大脑黑质(Substantia nigra)区的神经细胞轴突会延伸至纹状体(Striatum),并由神经末梢释放出多巴胺,多巴胺会引发纹状体中的神经兴奋,并使神经细胞继续释放多巴胺给下一个神经细胞,借着神经纤维将协调人体动作的讯息传到大脑皮质的运动中枢。

      以前的研究发现帕金森氏症病人脑部纹状体的多巴胺活性比正常人低,因此给予病人多巴胺的前驱物L-DOPA,以增加脑部多巴胺的合成,促使神经兴奋增加,果真使其帕金森氏症之症状改善良多。另有研究发现精神分裂症病人的多巴胺D2受体较正常人高,所以给予病人多巴胺D2受体拮抗剂,以抑制神经兴奋,亦可以改善精神分裂症之症状。

      分泌多巴胺的神经末梢有一种特化的运输蛋白,会将讯息传递完成后的多巴胺回收,以防止残留在神经细胞间隙的多巴胺引起神经讯息传递紊乱。美国杜克大学医学中心制造出一种剔除这种运输蛋白的基因转殖鼠。这种基因剔除鼠的行为怪异,运动亢进颇类似精神分裂症。他们分析这种基因剔除鼠的大脑,发现有过多的多巴胺累积在神经细胞周围,并使纹状体到大脑皮质运动中枢间的神经细胞一直纷乱、不同步地兴奋。研究员在另一个实验组中,喂食此基因剔除鼠一种会马上会耗尽体内多巴胺的药物,他们在这个实验中发现了令人惊奇的结果。原本运动亢进的基因剔除鼠在体内多巴胺耗尽之后,动作虽然变得僵硬难动,症状有如帕金森氏症,但是纹状体到大脑皮质运动中枢间的神经细胞却依然强烈地兴奋着,而且这种神经兴奋是非常同步的,有别于之前纷乱且不同步的神经电波。

       在ScienceDaily的报导中,美国杜克大学神经科学资深研究员Miguel L. Nicolelis以贴切的比喻说道「大脑正常的讯息传递方式,就像是交响乐团演奏交响乐一样,每个乐器部门演奏着不一样的曲调,但所有乐器一起合奏出合谐好听的交响乐。但我们发现这种类似帕金森氏症的基因转殖鼠,其大脑纹状体的神经细胞几乎全在同一时间兴奋,就像是乐团中的每种乐器一遍又一遍的弹奏着相同的音符。」

      这个新发现改变了我们以前对多巴胺神经系统的认知,并且让我们更了解帕金森氏症。如果能找到控制大脑神经元兴奋的方法,使各种不正常的神经兴奋回复该有的节奏,或许就可以发展出新一代治疗帕金森氏症的方法。

原学术论文:

Costa RM, Lin SC, Sotnikova TD, Cyr M, Gainetdinov RR, Caron MG, Nicolelis MA. Rapid Alterations in Corticostriatal Ensemble Coordination during Acute Dopamine-Dependent Motor Dysfunction. Neuron. 2006 Oct 19;52(2):359-69.