缺失的拼图:神经科学家发现新的脑细胞群

科学家们在小鼠体内发现了一组脑细胞，这些脑细胞有助于它们向右或向左转动的能力。这一发现可能应用于帕金森病的未来治疗。

你有没有想过，当我们向右或向左移动时，大脑会发生什么？大多数人没有;他们只是自动执行这些动作。然而，这个看似简单的动作是由一个复杂的过程决定的。

在一项新的研究中，研究人员发现了左右转弯所需的复杂神经网络中缺失的部分。这一发现是由哥本哈根大学神经科学系的助理教授Jared Cregg，Ole Kiehn教授及其同事组成的研究小组完成的。

2020 年，Ole Kiehn、Jared Cregg 和他们的同事确定了“大脑的方向盘”——脑干下部的一个神经元网络，在行走时指挥左右运动。然而，当时他们并不清楚这个左右回路是如何被大脑的其他部分控制的，比如基底神经节。

与基底神经节的联系

“我们现在在脑干中发现了一组新的神经元，它们直接从基底神经节接收信息并控制左右回路，”Ole Kiehn解释说。

最终，这一发现可能能够帮助患有帕金森病的人。该研究已发表在受人尊敬的科学期刊《自然神经科学》上。

基底神经节位于大脑深处。多年来，人们一直认为它们在控制自愿运动方面发挥着关键作用。

几年前，科学家们了解到，通过刺激基底神经节，可以影响小鼠的左右手运动。他们只是不知道怎么做。

“走路时，右转前会缩短右腿的步长，左左转前的步长会缩短。新发现的神经元网络位于脑干的一部分，称为PnO。它们是接收来自基底神经节的信号并在我们转弯时调整步长的那些，从而决定我们是向右移动还是向左移动，“Jared Cregg解释说。

因此，这项研究为理解大脑如何产生这些绝对必要的运动提供了一把钥匙。

在这项新研究中，研究人员研究了小鼠的大脑，因为它们的脑干与人类脑干非常相似。因此，研究人员希望在人脑中找到类似的左右电路。

帕金森氏症患者难以右转和左转

帕金森病是由大脑中缺乏多巴胺引起的。这会影响基底神经节，负责这项新研究的研究人员认为，这会导致无法激活脑干的左右回路。

当你看到帕金森氏症患者在疾病晚期所经历的症状时，这是有道理的——他们在走路时往往难以转身。

在这项新研究中，研究人员在症状类似于帕金森病患者的小鼠中对此进行了研究。他们制作了所谓的帕金森氏症模型，从小鼠的大脑中去除多巴胺，从而使它们出现类似于帕金森病患者的运动症状

“这些小鼠在转动方面有困难，但通过刺激PnO神经元，我们能够减轻转动困难，”Jared Cregg说。

使用深部脑刺激，科学家最终可能能够为人类开发类似的刺激。然而，目前，他们无法像小鼠模型那样准确地刺激人类脑细胞，他们使用了先进的光遗传学技术。

“脑干中的神经元是一团糟，电刺激是人类深部脑刺激中使用的刺激类型，无法将细胞彼此区分开来。然而，我们对大脑的了解在不断增长，最终，我们可能能够开始考虑对人类进行集中的深部脑刺激，“Ole Kiehn总结道。