如果有一天你不能按照自己的意愿移動(dòng)地更快，該怎么辦？科學(xué)家們認(rèn)為大腦中的一部分結(jié)構(gòu)可以決定機(jī)體進(jìn)行隨意運(yùn)動(dòng)的機(jī)制，比如在家中漫步或彈鋼琴；機(jī)體大腦中存在一種加速器可以讓我們運(yùn)動(dòng)地更快，同時(shí)也存在一種制動(dòng)器減緩機(jī)體的運(yùn)動(dòng)。如今刊登在國(guó)際雜志Nature上的一項(xiàng)研究論文中，來(lái)自霍華德休斯醫(yī)學(xué)研究所的科學(xué)家們通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，相比機(jī)體想法而言，大腦的“制動(dòng)器”結(jié)構(gòu)實(shí)際上可以加速小鼠的運(yùn)動(dòng)，通過(guò)氣體就可以控制小鼠的運(yùn)動(dòng)；但要確定大腦如何控制機(jī)體的運(yùn)動(dòng)，這項(xiàng)研究就可以幫助解釋為何帕金森患者會(huì)出現(xiàn)機(jī)體運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)性減緩表現(xiàn)，而該研究或許也為開(kāi)發(fā)相應(yīng)的治療手段提供了新的思路。
走的稍微快一點(diǎn)對(duì)大多數(shù)人而言沒(méi)有任何問(wèn)題，但對(duì)于帕金森疾病患者而言卻是難上加難，文章中研究者想去研究闡明大腦基底核的關(guān)鍵角色，基底核是大腦中的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)趨于，而帕金森患者中基底核結(jié)構(gòu)受到了明顯的影響；在基底核中存在兩種主要的神經(jīng)元，即促進(jìn)運(yùn)動(dòng)和抑制運(yùn)動(dòng)的神經(jīng)元。
研究人員利用光遺傳學(xué)技術(shù)在特定速度的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下激活了大腦基底核中的神經(jīng)元的表達(dá)，通過(guò)光導(dǎo)信號(hào)將激光延伸到動(dòng)物的大腦中，研究人員就可以選擇性地刺激加速神經(jīng)元或抑制神經(jīng)元從而來(lái)觀察每一種神經(jīng)元如何影響動(dòng)物機(jī)體的后期運(yùn)動(dòng)方式。研究者Yttri訓(xùn)練小鼠使其可以利用它們的前爪來(lái)移動(dòng)控制桿從而獲取糖水飲料，小鼠可以選擇性地來(lái)利用控制桿滿(mǎn)足它們的愿望，為此小鼠不得不快速移動(dòng)控制桿來(lái)獲取足夠的糖水，但隨著其運(yùn)動(dòng)加快，機(jī)體的能量也消耗較快，最終限制了小鼠機(jī)體總體消耗的糖水量；而這在人類(lèi)群體中也是一樣的，每天人們都會(huì)做出類(lèi)似的決定，比如決定以多快的速度在午餐時(shí)走到附近的餐館等等，然而對(duì)于帕金森患者而言，所有的機(jī)體運(yùn)動(dòng)都是非常緩慢的。
研究者Dudman解釋道，我們要么加快速度，要么減慢腳步，換句話說(shuō)，通過(guò)釋放制動(dòng)器就可以加速運(yùn)動(dòng)，而通過(guò)釋放加速器就可以減緩運(yùn)動(dòng)，而本文研究指出，實(shí)際上機(jī)體利用了兩種方式的組合形式來(lái)調(diào)節(jié)日常運(yùn)動(dòng)的速度，這就好比開(kāi)汽車(chē)一樣，司機(jī)經(jīng)常會(huì)根據(jù)不同情況，利用加速器和制動(dòng)器來(lái)控制車(chē)速。
那么是否機(jī)體的這種控制系統(tǒng)在帕金森患者中處于被打斷的狀態(tài)，在帕金森患者機(jī)體中制造多巴胺的細(xì)胞處于死亡狀態(tài)，為了模擬小鼠細(xì)胞中這些細(xì)胞的缺失，研究人員將一種抑制神經(jīng)元多巴胺受體的化合物注入到小鼠機(jī)體中，來(lái)模擬小鼠機(jī)體多巴胺缺失的表現(xiàn)；此外研究人員還揭示了大腦基底核控制機(jī)體運(yùn)動(dòng)的機(jī)制，相關(guān)研究結(jié)果對(duì)于開(kāi)發(fā)治療帕金森疾病的新型療法提供了新的思路和研究基礎(chǔ)。
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