大脑神经化学平衡的波动理论：纹状体中乙酰胆碱波影响多巴胺释放

　　在一项新的研究中，由希伯来大学的Joshua Goldberg博士领导的一组研究人员描述了大脑中一种新的神经化学波。他们的研究发表在《Nature Communications》杂志上，揭示了纹状体中存在神经化学物质乙酰胆碱的行波，纹状体是大脑中负责激励行为和习惯性行为的区域。

　　

在一项新的研究中，由希伯来大学的Joshua Goldberg博士领导的一组研究人员描述了大脑中一种新的神经化学波。他们的研究发表在《Nature Communications》杂志上，揭示了纹状体中存在神经化学物质乙酰胆碱的行波，纹状体是大脑中负责激励行为和习惯性行为的区域。

人们普遍认为，执行一项行动的动机取决于纹状体中另一种神经化学物质多巴胺的释放。最近的研究表明，多巴胺在纹状体中以波状模式释放。戈德堡领导的研究小组发现，乙酰胆碱也以波状模式在纹状体中释放。长期以来，人们一直认为，为了使纹状体正常工作，需要维持纹状体中多巴胺和乙酰胆碱释放之间的平衡，而这种平衡的破坏会导致帕金森病等运动障碍。这项新研究提出了一种数学机制，通过这种机制乙酰胆碱和多巴胺同时产生，这可能代表了这种平衡是如何实现的。

这项研究使用了最先进的基因工具和先进的成像技术，使研究小组能够可视化清醒、行为正常的动物体内的乙酰胆碱波。此外，采用影像学技术观察乙酰胆碱与多巴胺在体外的相互作用。通过严格的数学分析，使用反应-扩散激活剂-抑制剂模型和计算机模拟，该团队提出了一个模型，解释了乙酰胆碱(激活剂)和多巴胺(抑制剂)行波的形成。

研究的重点:

• 乙酰胆碱波的首次描述:在行为健康的动物的纹状体中。

• 局部多巴胺释放是由单个非多巴胺神经元触发的:研究表明，纹状体中单个乙酰胆碱释放神经元的电激活足以诱导其附近的局部多巴胺释放。

• 两种神经化学波如何同时产生的新模型:该研究提出了一种新的数学模型，该模型基于纹状体中乙酰胆碱和多巴胺之间已知的相互作用，这种相互作用可以同时产生这些波。

• 最后，该研究为这两种波现象及其形成的神经机制之间的关系提供了强有力的可验证的预测。该研究还提出，多巴胺和乙酰胆碱轴突(多巴胺和乙酰胆碱神经元的非常长的附属物)在纹状体中直接和局部相互作用，这不是传统上认为神经元相互作用的方式

  Acetylcholine waves and dopamine release in the striatum