帕金森氏病中的异常可塑性和习得性动作抑制(英文)

作     者：庄晓曦 

作者机构：芝加哥大学神经生物学系 

出 版 物：《生理学报》 (Acta Physiologica Sinica)

年 卷 期：2012年第64卷第5期

页      面：543-549页

核心收录：

学科分类：1002[医学-临床医学] 100204[医学-神经病学] 10[医学] 

基　　金：supported by NIMH NIDA and NINDS 

主　　题：帕金森氏病 多巴胺 纹状体 中型多棘神经元 基底节 皮层-纹状体可塑性 运动学习 学习和表现 cAMP通路 异常可塑性 

摘      要：帕金森氏病是一种进行性的神经退行性运动障碍疾病,其主要病理特征是黑质多巴胺能神经元的严重丢失。黑质多巴胺神经元的投射区域为背侧纹状体(多巴胺能神经元发出上行纤维到达纹状体)。根据经典模型,激活纹状体中型多棘神经元(medium spiny neurons,MSNs)上的多巴胺受体调节它们内在的兴奋性。在Go/NoGo调控中,激活D1受体可增强Go直接通路的MSNs的兴奋性,而激活D2受体则可降低NoGo间接通路的MSNs兴奋性。因此,多巴胺升高既可增强Go通路的反应性,同时又可降低NoGo通路的反应性。这两种机制均可导致运动输出的增强。相反地,减少多巴胺则更倾向于增强抑制性的NoGo通路。因此,多巴胺对于运动表现首先具有直接的、实时的调控作用。然而,除了实时调控MSNs的内在兴奋性外,多巴胺尚具有调控皮层-纹状体可塑性的功能,进而对皮层-纹状体通路产生潜在的、累积性的、持久的改变。我们的研究显示,阻断多巴胺在直接损害运动表现的同时,也介导了NoGo学习(一种习得性动作抑制),从而使得运动能力逐渐恶化。这种恶化是潜在的、累积性的和持久的。NoGo学习是D2受体依赖的,它是一种经验依赖性及任务特异性的学习。NoGo学习与学习过程被阻断不同,因为NoGo学习对未来运动的损害甚至在多巴胺水平恢复后仍然存在。最近,我们的研究数据表明,在缺乏多巴胺时,NoGo学习起源于皮层-纹状体间接通路中突触的LTP增加,很大程度上参与了形成帕金森样的运动障碍。我们的研究指出了一种针对帕金森氏病的新型治疗策略:即直接针对信号分子来调控皮层-纹状体可塑性(如cAMP通路从及其下游信号分子),进而防止由于多巴胺去神经调控产生的异常可塑性。