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科学家解读多巴胺的奥秘!

来源:本站原创 2019-02-23 15:58

多巴胺是一种机体的神经传导物质,这种大脑分泌物和机体的情欲和感觉有关,其能帮助传递兴奋及开心的信息。近年来,科学家们对多巴胺进行了大量研究,本文中小编就整理了多篇研究报告来解析多巴胺的奥秘,与大家一起学习!

【1】Neuron:多巴胺的“阴-阳”两面

doi:10.1016/j.neuron.2018.11.005

几十年来,心理学家一直认为神经递质多巴胺是一把双刃剑:在大脑中释放,作为奖励,训练我们寻求愉悦的体验,但也是一种不断追求导致成瘾的“药物”。根据加州大学伯克利分校的一项新研究,这只是多巴胺的一面。另一方面,多巴胺也是为了应对不愉快的体验而释放的,例如触摸热茶壶,可能是训练大脑以避免将来使用它们,相关结果发表在Neuron杂志上。

多巴胺的阴阳性质可能对治疗成瘾和其他精神障碍有影响。例如,在精神分裂症等疾病中,大脑不同区域的多巴胺水平变得异常,可能是因为大脑中的奖励和回避电路之间的不平衡。成瘾也可能是由于对愉悦和痛苦的反应不平衡所致。

【2】Cell:挑战教科书!揭示大脑中的多巴胺释放机制

doi:10.1016/j.cell.2018.01.008

经过数十年来对神经递质多巴胺在运动控制和寻赏行为中发挥的关键作用的研究,它已成为理解它的活性的无数努力的焦点,特别是当它在帕金森病和成瘾等疾病中发生偏差时。

尽管科学家们已取得了长足的进展,但对健康的多巴胺细胞释放这种神经递质的机制知之甚少,这一差距限制了科学家们开发治疗一系列多巴胺相关疾病的方法的能力。如今,刊登在Cell杂志上的一项最新研究中,来自美国哈佛医学院的研究人员首次鉴定出大脑中负责精确分泌多巴胺的分子机制。这项研究鉴定出产生多巴胺的神经元中的特定位点,这些神经元以一种快速的空间精确的方式释放多巴胺---这一发现与关于这种神经递质如何在大脑中传递信号的当前模型相冲突。

【3】Nature:帕金森疾病研究取得重大突破!机体运动或许仅需要“一阵”多巴胺就能开启!

doi:10.1038/nature25457

从早上到晚,我们从来不会停止在正确的时间和速度上来执行机体的动作,但帕金森疾病患者则会失去对机体自愿行动的自然控制能力,帕金森疾病是由制造多巴胺的神经元细胞死亡所诱发的,而神经元位于大脑的黑质区域;近日一项刊登在国际杂志Nature上的研究报告中,来自哥伦比亚大学等机构的研究人员通过研究深入理解了这些神经元所具有的精确正常功能。

长期以来,研究人员一直希望能够理解为何多巴胺能神经元的缺失会诱发机体运动功能障碍而这正是帕金森疾病的标志,比如机体僵硬、动作缓慢等;目前被认为更为广泛接受的解释就是,机体为了能够正常移动,大脑会持续需要特定水平的多巴胺,而帕金森疾病患者会表现为进行性地失去多巴胺。

【4】Science:首次解析出多巴胺受体D4的高分辨率结构

doi:10.1126/science.aan5468

很多抗精神药物通过结合到大脑中的多巴胺受体分子上发挥作用。作为一种神经递质和化学信号,多巴胺在我们的经历如何影响我们的行为中发挥着至关重要的作用。但是鉴于科学家们仍然不能够理解脑细胞表面上的多种多巴胺受体之间的差异,这些药物中的大多数会导致“混乱”:它们结合到多种不同的多巴胺受体分子上,从而导致严重的副作用,如运动障碍和病理性赌博。

如今,在一项新的研究中,来自美国北卡罗来纳大学教堂山分校、斯坦福大学和加州大学旧金山分校的研究人员解析出一种被称作D4的特定多巴胺受体的高分辨率晶体结构,这种分辨率是迄今为止解析出的任何其他的多巴胺受体、血清素受体和肾上腺素受体结构中最高的。这一发现允许他们设计一种新的紧密地结合到D4受体上但不会结合到他们测试的其他320种受体上的化合物,相关研究结果发表Science杂志上。

【5】Cell Reports:多巴胺如何告诉你某个事物不值得等待?

doi:10.1016/j.celrep.2017.07.076

我们如何知道到一家新餐厅吃饭的排队等待是否值得呢?为了做到这一点,我们的大脑必须知道那食物吃起来多美味,并将这种感觉与餐厅联系起来。这项工作是由大脑深处释放化学多巴胺的一小群细胞来完成的。这些细胞所释放多巴胺的量会通过告诉我们未来有多好的奖赏来影响我们决定。例如,当你闻到烤蛋糕的香气时,多巴胺释放的量比你闻到剩菜的气味时多。但是等待会改变多巴胺的释放吗?

最近,一项由美国德克萨斯大学圣安东尼奥分校的生物学助理教授Matthew Wanat发表在Cell Reports 杂志上的新研究展示了大脑中的多巴胺细胞如何标记时间的流逝。Wanat的研究使用了一项叫做伏安法的技术来记录接受了巴普洛夫条件反射训练的啮齿类动物的多巴胺释放情况。在这一工作中,研究者使用了两种不同的铃声,它们都预示前方有食物奖赏。一种铃声只需等待一小会之后就播放,而另一种需要等待较长时间。Wanat和他的同事发现,等待时间较短的铃声能使更多的多巴胺释放。这些结果强调了当多巴胺神经元对某个线索做出反应时,越快越好。

【6】Nat Commun:脑科学家深入研究多巴胺传递时间机制

doi:10.1038/s41467-017-00394-x

最近,来自奥塔哥大学的研究者们在研究诸如帕金森氏病和注意力缺陷多动症(ADHD)等脑部疾病对学习能力的影响时,对神经冲动如何形成记忆有了新发现。

这项发表在国际杂志Nature Communications上的研究成果,为更好理解这些情况和发展新方法带来了新的启示。解剖学系和脑健康研究中心的John Reynolds教授说,近20年来人们已经意识到,神经冲动到达脑细胞的时间(约1/100秒)对于脑细胞在记忆形成过程中的连接的加强至关重要。

【7】Nature:首次发现T细胞通过突触相互作用将多巴胺转移到B细胞中

doi:10.1038/nature23013

在一项新的研究中,来自澳大利亚国立大学、新南威尔士大学、南澳大学、中国上海交通大学医学院、德国赫尔姆霍兹感染研究中心、美国基因泰克公司、英国牛津大学和意大利科学健康研究所(IRCCS)的研究人员在免疫系统中发现大脑样活动,从而有望更好地治疗淋巴瘤、自身免疫疾病和免疫缺陷疾病。

研究者Ilenia Papa表示,这项研究首次证实人免疫系统含有携带神经递质(包括多巴胺)的颗粒。多巴胺在免疫反应中发挥着至关重要的作用。这些颗粒之前被认为仅存在于大脑中的神经元内。我们认为依赖于想要治疗的疾病,它们潜在地是一种加快或抑制体内免疫反应的疗法的极好靶标。

【8】Cell:鉴定出中脑内产生多巴胺的细胞

doi:10.1016/j.cell.2016.09.027

在一项新的研究中,来自瑞典卡罗林斯卡学院的研究人员在小鼠和人类的中脑内鉴定出产生多巴胺的细胞。他们也开发出一种方法来评估在体外培养的产生多巴胺细胞的质量,这对帕金森病研究有很大的益处,相关研究结果刊登于国际杂志Cell上。

中脑的胚胎发育对希望发现更好的帕金森病疗法的科学家们而言是非常感兴趣的。这种疾病的症状是由中脑内产生多巴胺的细胞发生丢失而造成的,这种丢失导致运动功能退化。迄今为止,还不存在治疗这种疾病的方法,但是研究人员非常希望在实验室中利用干细胞产生的新细胞来替换丢失的产生多巴胺的细胞。然而,这项研究面临的一种障碍是人们对人中脑知之甚少,这意味着对体外培养的产生多巴胺的细胞与内源性的产生多巴胺的细胞之间的相似性的了解也是缺乏的。

【9】Curr Biol:多巴胺让我们更加渴望平等

doi:10.1016/j.cub.2015.01.071

如果有一个药片能让你更加富有同情心,更加愿意帮助不幸的人,你愿意吃下去吗?近日,来自美国加州大学伯克利分校的研究人员在这方面取得了重大进展。研究人员发现通过药物改变大脑前额皮质的神经化学平衡会导致参与者更加愿意参与亲社会行为,比如保证资源的平均分配。未来研究可能对大脑中多巴胺调节机制与精神分裂症等心理疾病之间的关系有一个更加深入的了解,并为开发诊断心理疾病的工具和治疗精神紊乱的方法开辟一条新的道路。

在这项研究中,参与者被分成两组,并分别给与其安慰剂和托卡朋药物处理。托卡朋是一种延长大脑前额皮质中多巴胺作用效应的药物,多巴胺与奖励应答和积极性有关。在服用了不同药物后,参与者们参与了一个简单的经济学游戏,在这个游戏中,他们要将手里的金钱在他们自己与陌生人之间进行分配。结果显示,与服用安慰剂的参与者们相比,服用了托卡朋药物的参与者们,他们对金钱的分配更加公平和平等。通过计算机模型分析发现,在托卡朋药物影响下,参与者们对游戏中金钱分配的不平等更加敏感更加抵触。

【10】PLoS Genet:大脑中调控多巴胺水平的机制

doi:10.1371/journal.pgen.1004863

蒙特利尔研究人员Jacques Drouin领导的一项科学研究,通过研究晚发性帕金森氏症小鼠模型,发现了大脑中调节多巴胺水平的一个机制。这项研究发表在PLoS Genetics杂志上。利用基因表达分析来测量数千种基因的活性,研究者研究了脑中多巴胺能神经元(神经元细胞能使用多巴胺来将信号发送到其它神经细胞)。这些神经元在帕金森氏症中是已知退化的。

我们确定了Rgs6基因,多巴胺能使神经元表达减少,Drouin博士解释说:我们以前已经表明,该基因本身被转录因子Pitx3控制,Pitx3在这些神经元的存活中具有重要作用。(生物谷Bioon.com)

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