脑深部刺激治疗帕金森病神经解剖学机制

NRR-D-16-00097EugenioScarnati新闻脑深部刺激治疗帕金森病：神经解剖学机制？意大利拉奎拉大学生物技术与应用临床科学系EugenioScarnati教授的研究，首次发现微刺激健康大鼠及乙酰胆碱的神经元缺失大鼠脚桥被盖核可诱发短潜伏期和短暂活化小脑顶，间位和齿状核部位的神经元。这种激活相当于200Hz的刺激。在胆碱能神经元变性的动物中，脚桥被盖核神经元激活率显著下降，因此支持了作者的假设，即此反应主要是由于神经元脚桥被盖核激活而引起，不是通过的纤维激活。齿状核神经元的小脑核到脚桥被盖核刺激（对于齿状VS55.2％和间位和小脑顶，分别为7.0％和76.2％）中最敏感。作者进一步研究了齿状神经元脚桥被盖核诱发响应的性质。作者得出结论如下：齿状神经元的激活是通过乙酰胆碱介导的，当应用乙酰胆碱受体拮抗剂，阿托品或美加明时，刺激脚桥被盖核诱发反应减少，甚至完全消失。脚桥被盖核刺激小脑核时可观测到少量的逆向反应。这似乎并没有在其从针对丘脑核小脑深部核纤维已报道支配脚桥被盖核猴子发生。顺或逆向反应理论上也由纤维在小脑上脚旅行的激活产生。然而，作者认为，这种可能性是不可能的，因为我们刺激脚桥被盖核，它位于小脑上脚的最外侧边缘的尾部分。该区域是从刺激部位相对较远，和相比小脑梗的芯也应该包含较少数量的纤维被也较小。在未来，进一步的细胞研究可为加深人们对脑深部刺激治疗帕金森病的涉及的神经递质如谷氨酸性质的认识，并为临床神经生理学家研究大脑皮层上对应的刺激表现提供新的思路。此观点文章发表在《中国神经再生研究（英文版）》2016年5期杂志上。Article:Cholinergicinputfromthepedunculopontinenucleustothecerebellum:implicationsfordeepbrainstimulationinParkinson’sdiseasebyEugenioScarnati1,FloraVitale1,AnnamariaCapozzo1,PaoloMazzone2(1DepartmentofBiotechnologicalandAppliedMedicalSciences(DISCAB),UniversityofL’Aquila-L’Aquila,Italy;2OperativeUnitforStereotacticandFunctionalNeurosurgery,RegionalCenterforFunctionalNeurosurgeryandDBS,Rome,Italy)ScarnatiE,VitaleF,CapozzoA,MazzoneP(2016)Cholinergicinputfromthepedunculopontinenucleustothecerebellum:implicationsfordeepbrainstimulationinParkinson’sdisease.NeuralRegenRes11(5):729-730.欲获更多资讯：请与《中国神经再生研究（英文版）》杂志国际发展部联络；联络电话：[phone]，或用电子邮件联络：[e-mail]。文章全文请见：中文摘要意大利拉奎拉大学生物技术与应用临床科学系EugenioScarnati教授的研究首次发现微刺激健康大鼠及乙酰胆碱的神经元缺失大鼠脚桥被盖核可诱发短潜伏期和短暂活化小脑顶，间位和齿状核部位的神经元。这种激活相当于200Hz的刺激。在胆碱能神经元变性的动物中，脚桥被盖核神经元激活率显著下降，因此支持了作者的假设，即此反应主要是由于神经元脚桥被盖核激活而引起，不是通过的纤维激活。齿状核神经元的小脑核到脚桥被盖核刺激（对于齿状VS55.2％和间位和小脑顶，分别为7.0％76.2％）中最敏感，作者进一步研究了齿状神经元脚桥被盖核诱发响应的性质。作者得出结论如下：齿状神经元的激活是通过乙酰胆碱介导的，当应用乙酰胆碱受体拮抗剂，阿托品或美加明时，刺激脚桥被盖核诱发反应减少，甚至完全消失。脚桥被盖核刺激小脑核时可观测到少量的逆向反应。这似乎并没有在其从针对丘脑核小脑深部核纤维已报道支配脚桥被盖核猴子发生。顺或逆向反应理论上也由纤维在小脑上脚旅行的激活产生。然而，这种可能性是不可能的，因为我们刺激脚桥被盖核，它位于小脑上脚的最外侧边缘的尾部分。该区域是从刺激部位相对较远，和相比小脑梗的芯也应该包含较少数量的纤维被也较小。NRR-D-16-00097EugenioScarnati新闻英文摘要Deepbrainstimulation(DBS)isawellestablishedelectrophysiologicaltreatmentinitiallyappliedtotreatmedication-refractorymotorsymptomsinParkinson’sdisease(PD),andisnowbeingexploredforseveralneurologicalandpsychiatricdisorders.ThespecificphysiologicalmechanismsunderlyingtheeffectivenessofDBSarenotfullyunderstood,althoughsomehypothesizedgeneralmechanismsmaybeacceptable(WichmannandDeLong,2016).Earlyhypothesessuggestedthatstimulationofthesubthalamicnucleus(STN)inPDproducedthesameclinicaleffectasalesion.Inotherwords,DBSwasinitiallyconsideredtosuppressormodulatetheabnormalburstingdischargepatternsthatoccurinSTNneuronsinparkinsonianpatients.Severalmechanismshavebeenproposedtoexplainthiseffect,invokingwhatwouldhappenatthesiteofstimulationand/orintheneuronalcircuitrytowhichthetargetedregionforstimulationisfunctionallyconnected.Thesemechanismsincludedepolarizationblockcausedbyincreaseofpotassiumcurrents,inactivationofsodiumchannels,presynapticdepressionofexcitatoryafferents,andstimulation-inducedactivationofinhibitoryafferents.However,evidenceinfavorofactivationofSTNneuronswasalsoprovided,possiblymediatedbystimulation-inducedactivationofexcitatoryprojectionsfromthemotorcortex,orbyadirecteffectofstimulationdirectlyonSTNneurons.Moreover,neuronalactivitymaybephaselockedtothepulsetrain,withfollowingfrequenciesdictatedbythestimulusinterval.