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<p>多巴胺神经元的直接输入:绿点表示为腹侧被盖区(VTA)中的多巴胺神经元提供输入的神经元,而红点表示为SNc多巴胺神经元提供输入的神经元图片由Mitsuko Watabe-Uchida和Sachie Ogawa提供哈佛科学家正在使用狂犬病病毒的基因改造版本用于追踪大脑中的神经通路,认为这项研究可以更好地了解帕金森病和其他运动控制障碍如何受到多巴胺神经元问题的影响狂犬病病毒的转基因版本正在帮助哈佛大学的科学家追踪大脑中的神经通路,这项研究可以帮助治疗帕金森病和成瘾</p><p>正如6月7日发表在一篇由Naoshige Uchida领导的研究小组Neuron杂志发表的论文中所描述的那样</p><p>分子与细胞生物学副教授,利用该病毒创建了第一个综合名单直接连接到大脑两个部分的多巴胺神经元的输入,腹侧被盖区域(VTA),已知用于处理奖励,而黑质(SNc),以运动控制而闻名“您可能熟悉术语连接, “Uchida说”基本思想是我们想要在连通性和各种细胞类型方面理解大脑在这种情况下,我们正在研究远程连接,即大脑的其他部分如何直接连接到多巴胺神经元“多巴胺神经元被认为对于处理奖励和调节运动输出很重要”通过了解他们的输入,我们可能能够更好地了解多巴胺神经元的功能是如何被调节的,反过来,如何发生成瘾,以及帕金森病如何和其他运动控制障碍受到多巴胺神经元问题的影响,“Uchida说”并且因为这个应用程序为我们提供了非常量化的数据,所以这可能是一种技术可能有助于攻击这些疾病的原因“然而,创建连接图并不容易虽然VTA和SNc都有高浓度的多巴胺神经元,Uchida选择检查这两个区域,因为两个地区的细胞都会发生火灾不一致“我们想知道差异是什么,一般来说,”Uchida说“这就是为什么我们比较两种结构的输入基于其他神经元如何连接,我们可以开始解释为什么这两个大脑区域做不同的事情“然而,挑战是多巴胺神经元被包装到相对较小的区域以及其他几种细胞类型</p><p>为了确保它们只观察多巴胺神经元,研究人员转向一种更典型的破坏神经元的生物体:狂犬病毒在研究人员感染遗传之前然而,他们首先给动物注射一对“辅助”病毒,首先引起多巴病毒ne神经元产生受体蛋白,意味着狂犬病病毒只能感染多巴胺神经元,而第二种恢复病毒从一个神经元“跳”到另一个神经元的能力</p><p>然后老鼠感染了一种狂犬病病毒</p><p>经过遗传修饰以产生荧光蛋白,允许研究人员在与多巴胺神经元结合时跟踪病毒,然后跳转到与这些神经元直接连接的细胞结果,如图中鼠标大脑的图像所示对于多巴胺神经元,显示许多大脑区域 - 包括一些以前未知的区域 - 与多巴胺神经元相关联“我们发现了一些新的联系,我们发现了一些我们怀疑存在的情况,但是对此并不了解,”Uchida说“例如,我们发现运动皮层和SNc之间存在联系,这可能与SNc多巴胺神经元在运动控制中的作用有关”其他连接但是,他更加有趣,“他继续说道”我们发现丘脑底核优先连接到SNc神经元这一点特别重要,因为该区域是深部脑刺激的一种流行目标,作为治疗帕金森氏症的一种方法“常用于治疗帕金森氏症以及各种其他疾病,深部脑刺激涉及将一种称为脑起搏器的装置植入患者体内然后该装置电刺激大脑的特定区域,帮助减轻疾病的症状 “为什么深部脑刺激起作用的机制还没有被完全理解,”Uchida说“有人猜测它可能已经抑制丘脑底核中的神经元但是我们的研究结果表明,因为这些神经元和多巴胺神经元之间存在直接联系</p><p> SNc,它实际上是激活那些神经元我不认为这解释了为什么深部脑刺激起作用的整个机制,但这可能是它的一部分“这项工作也为我们提供了我们可能调查的其他领域的路线图,所以现在我们可以针对这些领域并从中记录,“Uchida补充说”这是未来调查的关键步骤“研究的资金由Howard Hughes医学研究所,Richard和Susan Smith家庭基金会,Alfred P Sloan基金会提供和米尔顿基金会资料来源:哈佛大​​学撰稿人彼得·雷尔(Peter Reuell); Harvard Gazette图片: