摘要:亚利桑那大学的研究人员发现,帕金森病患者左旋多巴引起的运动障碍是由运动皮质的脱节引起的,这挑战了人们对其原因的现有看法。他们的研究还强调了麻醉剂氯胺酮破坏异常大脑模式和促进神经可塑性的潜力,提供了有希望的治疗效果。
亚利桑那大学的研究人员发现,帕金森病患者左旋多巴引起的运动障碍是由运动皮质的脱节引起的,这挑战了人们对其原因的现有看法。他们的研究还强调了麻醉剂氯胺酮破坏异常大脑模式和促进神经可塑性的潜力,提供了有希望的治疗效果。
亚利桑那大学的研究人员发现,帕金森病患者的运动障碍源于运动皮质的脱节,而非直接原因。氯胺酮通过破坏异常大脑活动并促进长期神经可塑性,有望成为一种治疗药物。
亚利桑那大学的研究人员对帕金森病患者面临的最常见并发症之一提供了宝贵的见解:长期治疗后出现的不自主运动。
帕金森病是一种影响运动的神经系统疾病,当大脑中的多巴胺水平下降时就会发生。多巴胺是控制身体运动的关键化学物质,通过服用左旋多巴(一种在大脑中转化为多巴胺的药物)可以部分补充多巴胺。然而,长期使用左旋多巴会导致一种称为左旋多巴诱发的运动障碍的疾病,其特征是无法控制的不自主运动。
《大脑》杂志发表的一项研究揭示了左旋多巴诱发的运动障碍的潜在机制,并探讨了麻醉剂氯胺酮如何缓解这种使人衰弱的疾病。
这项研究的主要作者、阿尔伯塔大学心理学系博士后研究员 Abhilasha Vishwanath 表示,多年来,帕金森病患者的大脑会适应左旋多巴治疗,这就是左旋多巴长期会导致运动障碍的原因。
在这项新研究中,研究小组发现,运动皮层(负责控制运动的大脑区域)在运动障碍发作期间基本上会“断开连接”。这一发现挑战了运动皮层主动产生这些无法控制的运动的普遍观点。
Vishwanath 说,由于运动皮层活动与这些无法控制的动作之间存在脱节,因此可能没有直接的联系,而是以间接的方式产生了这些动作。
研究人员记录了运动皮层数千个神经元的活动。
“大脑中有大约 800 亿个神经元,它们几乎在任何时候都不会停止活动。因此,这些细胞之间一直存在着大量的相互作用,”Vishwanath 说道。
研究小组发现,这些神经元的放电模式与运动障碍几乎没有关联,这表明它们之间存在根本性的脱节,而不是直接的因果关系。
“这就像是一个管弦乐队,指挥却去度假了,”这项研究的资深作者、心理学系副教授 Stephen Cowen 说:“如果没有运动皮层正确地协调运动,下游神经回路就会自发地自行产生这些有问题的运动。”
研究小组对常见麻醉剂氯胺酮的治疗潜力的发现补充了对运动障碍潜在机制的新认识。研究表明,氯胺酮可以帮助破坏运动障碍期间大脑中出现的异常重复电模式。这可能有助于运动皮层重新获得对运动的控制。
Cowen 说,氯胺酮的作用就像一记组合拳。它最初会破坏运动障碍期间出现的异常电模式。然后,几小时或几天后,氯胺酮会触发慢得多的过程,使脑细胞的连接和活动随着时间的推移而发生变化,这被称为神经可塑性,持续时间比氯胺酮的直接效果要长得多。神经可塑性使神经元能够形成新的连接并加强现有的连接。
Vishwanath 说,只需服用一剂氯胺酮,几个月后就可以看到有益的效果。
鉴于阿尔伯塔大学正在进行的一项 2 期临床试验,这些发现具有额外的意义。该试验中,一组来自神经内科的研究人员正在测试低剂量氯胺酮输注治疗帕金森病患者运动障碍的效果。Vishwanath 表示,这项试验的早期结果看起来很有希望,一些患者在接受一个疗程的治疗后,其获益会持续数周。
Cowen 指出,可以调整氯胺酮的剂量,以保持治疗效果,同时将副作用降至最低。根据这项研究关于运动皮质参与运动障碍的发现,还可以开发出全新的治疗方法。
Cowen 强调:“通过了解氯胺酮如何帮助这些运动障碍患者的基本神经生物学,我们将来或许能够更好地治疗左旋多巴引起的运动障碍。”
该研究获得了美国国家神经疾病和中风研究所(拨款 R56 NS109608 和 R01 NS122805)和亚利桑那州生物医学研究委员会(拨款 ADHS18-198846)的资助。
参考文献:Abhilasha Vishwanath、Mitchell J Bartlett、Torsten Falk 和 Stephen L Cowen 撰写的《亚麻醉氯胺酮拯救帕金森氏症运动障碍中的运动皮质与运动脱钩》,2024 年 11 月 25 日,Brain。DOI :10.1093/brain/awae386
来源:康嘉年華