腦立體定位儀的應(yīng)用：助力揭示帕金森病早期神經(jīng)功能異常機(jī)制

帕金森病是一種以運(yùn)動(dòng)障礙為主要臨床癥狀的神經(jīng)退行性疾病。在已確診的帕金森病人中，運(yùn)動(dòng)皮層與紋狀體腦區(qū)間耦合降低（即去耦合，decoupling）已被廣泛報(bào)道，但這一現(xiàn)象的最早發(fā)生時(shí)間及其與運(yùn)動(dòng)障礙的因果關(guān)系仍然未知。此外，由于常用來檢測腦功能的神經(jīng)影像學(xué)技術(shù)無細(xì)胞類型特異性的分辨率，限制了機(jī)制的基礎(chǔ)研究。

近日，中國科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所生物與化學(xué)交叉研究中心何凱雯課題組在Advanced Science期刊發(fā)表了題為“Behavior- and Cell Type-Specific Cortico-Striatal Decoupling in a Parkinson’s Disease-Like Mouse Model”的研究論文，為理解早期帕金森病的耦合異常及機(jī)制提供了見解。

本文作者首先建立了基于光纖光度法（fiber photometry）檢測初級(jí)運(yùn)動(dòng)皮層（M1）與紋狀體（Striatum）腦區(qū)間耦合方法學(xué)，證明了該方法學(xué)具有細(xì)胞類型特異性的分辨率，還能夠區(qū)分不同的行為范式相關(guān)的耦合模式（圖1 I）。

接著作者在一種慢性帕金森病理小鼠模型（α-Syn PFF model）上追蹤了上述腦區(qū)間耦合的變化（圖1 II）;發(fā)現(xiàn)病理小鼠中挖掘行為相關(guān)的耦合特異性降低，并且這種去耦合先于行為本身異常出現(xiàn)（圖1 III）。

進(jìn)一步地，通過光遺傳學(xué)在體操縱（增強(qiáng)或干擾）運(yùn)動(dòng)皮層與紋狀體間耦合，作者證明了去耦合與異常的挖掘行為具有因果關(guān)系，并且是后者的一個(gè)驅(qū)動(dòng)因素（圖1 IV）。機(jī)制上，作者揭示了這種去耦合由紋狀體D1MSN特異性介導(dǎo)，并由多巴胺不足所導(dǎo)致（圖1 V）。

圖1.論文主要發(fā)現(xiàn)總結(jié)圖

論文第一作者為中科院上海有機(jī)所交叉中心博士畢業(yè)生姚旭然，何凱雯研究員為唯一通訊作者，課題組劉洋，鄭緯彤，黃茂清亦有重要貢獻(xiàn)。課題受到國家自然科學(xué)基金、中國科學(xué)院及上海市科委的資助。

原文鏈接：
https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202513670

本研究使用瑞沃德腦立體定位儀進(jìn)行紋狀體等腦區(qū)的注射及光纖埋置實(shí)驗(yàn)。

瑞沃德腦立體定位儀家族
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