科研進展
心理所發現底丘腦核高頻電刺激能夠修復帕金森大鼠時間感知任務中的神經及行為功能
發布時間：2009-12-31
作者：心理健康院重點實驗室 王寧
深部腦刺激（DBS）被廣泛應用于臨床帕金森病以及其他神經精神疾病的治療，然而DBS產生治療效果的神經生物學機制目前還不清楚。
以往的研究表明，通過向大鼠雙側紋狀體背外側部注射6羥多巴(6-OHDA)可以制造帕金森病模型，表現為大鼠執行反應時任務(RT)的能力減退。初級運動皮層(MI)、底丘腦核(STN)和黑質網狀部(SNr)是位于皮層-基底節環路上的與帕金森病密切相關的腦區。心理所心理健康院重點實驗室羅非研究員、王錦琰副研究員及其團隊利用清醒動物神經細胞群單位放電多通道同步記錄技術，在大鼠雙側MI、STN以及SNr埋置金屬微電極，觀察帕金森病模型大鼠在接受雙側底丘腦核DBS后其運動功能及相關神經活動的改變。結果發現，紋狀體6-OHDA注射不僅嚴重損傷了大鼠的運動功能，并且降低了RT任務過程中對各類事件產生反應的神經元數量。雙側底丘腦核DBS能夠顯著改善帕金森大鼠的運動和反應能力，并且修復了與操作行為關聯的皮層-基底節區域的神經活動。DBS所產生的這些行為學和電生理治療效果可維持近1小時。因此，本研究證實了帕金森病患者行為功能損傷與皮層-基底節環路的神經元活動改變有關。更為重要的是，向底丘腦核DBS能夠有效改善帕金森病引發的行為和神經活動改變。DBS效果的長時間維持提示神經可塑性機制參與了DBS對皮層-基底節環路的調節。本研究在細胞水平闡明了DBS修復帕金森病引起的運動損傷的機制，為DBS的臨床應用提供了強而有力的理論依據。
此文章已在Journal of Neuroscience Research (IF: 3.086)在線發表
Li XH, Wang JY, Gao G, Chang JY, Woodward DJ, Luo F. High-frequency stimulation of the subthalamic nucleus restores neural and behavioral functions during reaction time task in a rat model of Parkinson’s disease. Journal of neuroscience Research, doi: 10.1002/jnr.22313.
以往的研究表明，通過向大鼠雙側紋狀體背外側部注射6羥多巴(6-OHDA)可以制造帕金森病模型，表現為大鼠執行反應時任務(RT)的能力減退。初級運動皮層(MI)、底丘腦核(STN)和黑質網狀部(SNr)是位于皮層-基底節環路上的與帕金森病密切相關的腦區。心理所心理健康院重點實驗室羅非研究員、王錦琰副研究員及其團隊利用清醒動物神經細胞群單位放電多通道同步記錄技術，在大鼠雙側MI、STN以及SNr埋置金屬微電極，觀察帕金森病模型大鼠在接受雙側底丘腦核DBS后其運動功能及相關神經活動的改變。結果發現，紋狀體6-OHDA注射不僅嚴重損傷了大鼠的運動功能，并且降低了RT任務過程中對各類事件產生反應的神經元數量。雙側底丘腦核DBS能夠顯著改善帕金森大鼠的運動和反應能力，并且修復了與操作行為關聯的皮層-基底節區域的神經活動。DBS所產生的這些行為學和電生理治療效果可維持近1小時。因此，本研究證實了帕金森病患者行為功能損傷與皮層-基底節環路的神經元活動改變有關。更為重要的是，向底丘腦核DBS能夠有效改善帕金森病引發的行為和神經活動改變。DBS效果的長時間維持提示神經可塑性機制參與了DBS對皮層-基底節環路的調節。本研究在細胞水平闡明了DBS修復帕金森病引起的運動損傷的機制，為DBS的臨床應用提供了強而有力的理論依據。
此文章已在Journal of Neuroscience Research (IF: 3.086)在線發表
Li XH, Wang JY, Gao G, Chang JY, Woodward DJ, Luo F. High-frequency stimulation of the subthalamic nucleus restores neural and behavioral functions during reaction time task in a rat model of Parkinson’s disease. Journal of neuroscience Research, doi: 10.1002/jnr.22313.
圖1 DBS治療前后大鼠運動功能的改變
圖2 DBS治療前后神經元活動的改變
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