综述:神经退行性疾病、运动障碍以及背侧纹状体介导的习惯性运动序列失衡

《Molecular Neurobiology》:Neurodegenerative Disease Movement Disorders and Dorsal Striatum-Mediated Imbalance of Habitual Motor Sequences

【字体: 时间:2025年11月26日 来源:Molecular Neurobiology 4.3

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  目标导向与习惯性行为的神经调控机制研究。摘要:腹侧striatum的DMS和DLS通过D1-MSNs和D2-MSNs分别调控目标导向与习惯性行为,训练早期DMS的D1-MSNs激活增强灵活性,后期DLS的D2-MSNs激活促进刻板行为,其异常多巴胺能下调可致帕金森病运动障碍。

  

摘要

目标导向的运动行为调节是人类和其他动物生存所必需的重要生理过程。纹状体是基底神经节的关键组成部分,主要负责处理外部输入信号。在啮齿动物中,背侧纹状体主要分为两个亚区:背外侧纹状体(DLS)和背内侧纹状体(DMS),这两个亚区在调节目标导向行为与习惯性行为方面被认为发挥着不同的作用。最近的研究表明,背侧纹状体内的不同类型的中棘神经元(MSNs)对多巴胺(DA)和谷氨酸的反应不同,从而显著影响目标导向运动和习惯性运动。区分DMS和DLS有助于揭示这两个亚区在运动控制和行为决策中的不同功能。在背侧纹状体中,D1型中棘神经元(D1-MSNs)主要参与目标导向行为,而D2型中棘神经元(D2-MSNs)则与行为习惯化更为相关。训练过程中,DMS中的D1-MSNs早期被激活会增强行为的灵活性,同时DLS中的D2-MSNs受到抑制。然而,随着训练的进行,DLS中的D2-MSNs逐渐被激活,会导致更刻板、更习惯化的运动模式。此外,中棘神经元在神经退行性疾病中起着关键调节作用。在这些疾病中,由于中棘神经元的形态和功能可塑性的特异性改变(尤其是在多巴胺能系统下调的情况下),这两类中棘神经元的不同激活方式可能导致运动障碍的发生。因此,本文旨在总结目标导向运动控制与习惯性运动控制对运动行为调节的影响,并探讨这一系统在帕金森病(PD)及其他相关疾病中导致运动功能障碍的神经生物学机制,从而为这些疾病的治疗和预防提供新的思路。

目标导向的运动行为调节是人类和其他动物生存所必需的重要生理过程。纹状体是基底神经节的关键组成部分,主要负责处理外部输入信号。在啮齿动物中,背侧纹状体主要分为两个亚区:背外侧纹状体(DLS)和背内侧纹状体(DMS),这两个亚区在调节目标导向行为与习惯性行为方面被认为发挥着不同的作用。最近的研究表明,背侧纹状体内的不同类型的中棘神经元(MSNs)对多巴胺(DA)和谷氨酸的反应不同,从而显著影响目标导向运动和习惯性运动。区分DMS和DLS有助于揭示这两个亚区在运动控制和行为决策中的不同功能。在背侧纹状体中,D1型中棘神经元(D1-MSNs)主要参与目标导向行为,而D2型中棘神经元(D2-MSNs)则与行为习惯化更为相关。训练过程中,DMS中的D1-MSNs早期被激活会增强行为的灵活性,同时DLS中的D2-MSNs受到抑制。然而,随着训练的进行,DLS中的D2-MSNs逐渐被激活,会导致更刻板、更习惯化的运动模式。此外,中棘神经元在神经退行性疾病中起着关键调节作用。在这些疾病中,由于中棘神经元的形态和功能可塑性的特异性改变(尤其是在多巴胺能系统下调的情况下),这两类中棘神经元的不同激活方式可能导致运动障碍的发生。因此,本文旨在总结目标导向运动控制与习惯性运动控制对运动行为调节的影响,并探讨这一系统在帕金森病(PD)及其他相关疾病中导致运动功能障碍的神经生物学机制,从而为这些疾病的治疗和预防提供新的思路。

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