巴金森氏症動作障礙機制的新發現
動作遲緩與困難是巴金森氏症最主要的症狀之一。這個症狀的原因一直被認為是大腦多巴胺神經元的喪失影響基底核(basal ganglia)中的兩個神經路徑的平衡所致。但最近美國西北大學的研究團隊指出還有第三條路徑也參與了此症狀的發展，而此發現為治療巴金森氏症的運動障礙提供了新的方向。
基底核是哺乳動物腦中的一個運動控制與學習中樞。基底核接受來自大腦皮質各區域傳來的運動指令，並接受多巴胺神經元的調控，然後透過視丘(thalamus)將訊號回饋給大腦運動皮質，對動作產生刺激或是抑制的效果。基底核對於動作訊號的計算主要透過三條路徑：直接路徑(direct pathway)，間接路徑(indirect pathway)，以及超直接路徑(hyperdirect pathway)。直接與間接路徑扮演著仿如汽車的油門與煞車般的功能，分別刺激與抑制我們的動作。就如同開車需要不斷的使用油門與煞車一樣，我們各種各樣的動作需要這兩條路徑的完美配合。傳統教科書的模型告訴我們巴金森氏症的多巴胺神經元受到破壞，影響到其調節直接與間接路徑的功能，造成直接路徑過弱而間接路徑過強，因此大腦的運動訊號受到過多抑制而產生運動障礙。
美國西北大學的Mark Bevan研究團隊最近發現第三條（超直接）路徑在巴金森氏症的病症中扮演一個重要角色。過去已知超直接路徑會對動作產生強烈的抑制效果。Bevan的團隊發現在多巴胺失調的情況下，過強的間接路徑活性會導致視丘下核 (subthalamic nucleus) 產生神經可塑性以調節此改變。問題是視丘下核是超直接路徑的主要結構之一，因此該可塑性反而造成抑制訊號過強而反而阻礙運動。Bevan團隊進一步發現在小鼠中若使用藥物方式阻止可塑性的產生，將可以大幅改善巴金森氏症小鼠的運動障礙症狀。
因此，Bevan團隊的發現不只會改寫神經科學教科書上的巴金森氏症運動障礙的經典模型，也為巴金森氏症的治療帶來一個新的方向。
撰文：羅中泉
原始論文：
Chu, Hong-Yuan et al. Loss of Hyperdirect Pathway Cortico-Subthalamic Inputs Following Degeneration of Midbrain Dopamine Neurons. Neuron , Volume 95 , Issue 6 , 1306 - 1318.e5
http://www.cell.com/neuron/fulltext/S0896-6273(17)30781-X
基底核是哺乳動物腦中的一個運動控制與學習中樞。基底核接受來自大腦皮質各區域傳來的運動指令，並接受多巴胺神經元的調控，然後透過視丘(thalamus)將訊號回饋給大腦運動皮質，對動作產生刺激或是抑制的效果。基底核對於動作訊號的計算主要透過三條路徑：直接路徑(direct pathway)，間接路徑(indirect pathway)，以及超直接路徑(hyperdirect pathway)。直接與間接路徑扮演著仿如汽車的油門與煞車般的功能，分別刺激與抑制我們的動作。就如同開車需要不斷的使用油門與煞車一樣，我們各種各樣的動作需要這兩條路徑的完美配合。傳統教科書的模型告訴我們巴金森氏症的多巴胺神經元受到破壞，影響到其調節直接與間接路徑的功能，造成直接路徑過弱而間接路徑過強，因此大腦的運動訊號受到過多抑制而產生運動障礙。
美國西北大學的Mark Bevan研究團隊最近發現第三條（超直接）路徑在巴金森氏症的病症中扮演一個重要角色。過去已知超直接路徑會對動作產生強烈的抑制效果。Bevan的團隊發現在多巴胺失調的情況下，過強的間接路徑活性會導致視丘下核 (subthalamic nucleus) 產生神經可塑性以調節此改變。問題是視丘下核是超直接路徑的主要結構之一，因此該可塑性反而造成抑制訊號過強而反而阻礙運動。Bevan團隊進一步發現在小鼠中若使用藥物方式阻止可塑性的產生，將可以大幅改善巴金森氏症小鼠的運動障礙症狀。
因此，Bevan團隊的發現不只會改寫神經科學教科書上的巴金森氏症運動障礙的經典模型，也為巴金森氏症的治療帶來一個新的方向。
撰文：羅中泉
原始論文：
Chu, Hong-Yuan et al. Loss of Hyperdirect Pathway Cortico-Subthalamic Inputs Following Degeneration of Midbrain Dopamine Neurons. Neuron , Volume 95 , Issue 6 , 1306 - 1318.e5
http://www.cell.com/neuron/fulltext/S0896-6273(17)30781-X
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