现在普遍认为星形胶质细胞是突触传递的活跃参与者,因此中枢神经系统中整合信号通讯的神经中心观点正在转向神经星形中心观点。星形胶质细胞对突触活动作出反应,释放化学信号(神经胶质递质)并表达神经递质受体(G 蛋白偶联受体和离子型受体),因此在中枢神经系统中充当神经元信号通讯的共同参与者。G 蛋白偶联受体通过异源化进行物理相互作用,形成具有新的独特信号识别和转导途径的异源体和受体嵌合体,这种能力在神经元质膜上得到了深入研究,并改变了中枢神经系统中整合信号通讯的观点。纹状体神经元质膜上的腺苷 A2A 和多巴胺 D2 受体是通过异源化进行受体间相互作用的最著名例子之一,对生理学和药理学观点都有相关影响。这里我们回顾了天然 A2A 和 D2 受体也可以通过星形胶质细胞质膜上的异源聚合相互作用的证据。发现星形胶质细胞 A2A-D2 异源聚合体能够控制纹状体星形胶质细胞突起释放谷氨酸。本文讨论了纹状体星形胶质细胞和星形胶质细胞突起上的 A2A-D2 异源聚合体在控制纹状体谷氨酸能传递方面的潜在相关性,包括在精神分裂症或帕金森病等病理条件下谷氨酸能传递失调的潜在作用。
产后发育中的突触修饰对于神经网络的成熟至关重要。兴奋性突触的发育成熟发生在树突状棘的基因座,受生长和修剪动态调节。纹状体棘投射神经元(SPN)从大脑皮层和thalaus中获得兴奋性输入。spns和纹状体层间间接途径(ISPN)的SPN具有不同的发育根和功能。这两种类型的SPN的树突状脊柱成熟的时空动力学仍然难以捉摸。在这里,我们描绘了伏齿木剂和伏齿核(NAC)中DSPN和ISPN的树突状刺的发育轨迹。我们通过将Cre依赖性的AAV-EYFP病毒微注射到新生儿DRD1-CRE或Adora2a-Cre小鼠中,并通过微注射CRE依赖性AAV-EYFP病毒标记了SPN的树突状刺,并在三个级别上分析了旋转生成,包括不同的SPN细胞类型,子区域和后期。在背外侧纹状体中,DSPN和ISPN的脊柱修剪发生在产后(P)30 - P50。在背侧纹状体中,DSPN和ISPN的脊柱密度在P30和P50之间达到了峰值,而DSPN和ISPN的脊柱修剪分别发生在P30和P50之后。在NAC壳中,在p21 - P30后修剪DSPN和ISPN的棘突,但在NAC外侧壳的ISPN中未观察到明显的修剪。在NAC核心中,DSPN和ISPN的脊柱密度分别达到P21和P30的峰值,随后下降。总体而言,DSPN和ISPN中树突状棘的发育成熟遵循背侧和腹侧纹状体中不同的海上轨迹。
纹状体多巴胺合成能力的抽象个体差异已与工作记忆能力,性格冲动性和自发的眼光闪烁率(SEBR)相关联,该速率(SEBR)可随时可用且易于施用,“现成”测试。这样的发现提出了一个建议,即以昂贵和侵入性的脑正电子发射断层扫描(PET)扫描估计的多巴胺合成能力的各个变化可以通过简单,更务实的测试来近似。但是,这些简单特征测量与纹状体多巴胺合成能力之间关系的直接证据是有限且尚无定论的。我们在大量的健康志愿者样本中使用[18 f] -fdopa PET测量了纹状体多巴胺的合成能力(n = 94),并通过简单,简短的工作记忆能力,性状冲动和SEBR评估了相关性。我们还探索了与主观奖励灵敏度索引的关系。这些性状措施都没有与纹状体多巴胺合成能力显着相关,也没有取消样品的预测能力。贝叶斯因子分析表明,除了主观奖励灵敏度以外,所有证据都支持没有所有相关性。这些结果需要谨慎使用这些现成的特征度量作为纹状体多巴胺合成能力的代理。
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导致脑瘫 (CP) 的新生儿脑损伤是儿童肌张力障碍的最常见原因,肌张力障碍是一种痛苦且功能性衰弱的运动障碍。罕见的单基因肌张力障碍病因与纹状体胆碱能中间神经元 (ChI) 病理有关。然而,目前尚不清楚纹状体 ChI 病理是否也与新生儿脑损伤后的肌张力障碍有关。我们使用无偏立体学来估计新生儿脑损伤啮齿动物模型中的纹状体 ChI 和小清蛋白阳性 GABA 能中间神经元 (PVI) 数量,该模型显示出肌张力障碍和痉挛的电生理标志。新生儿脑损伤后,纹状体 ChI 数量增加,而 PVI 数量保持不变。这些数字与肌张力障碍严重程度的电生理测量值无关。这表明,尽管存在纹状体 ChI 病理,但可能不是新生儿脑损伤后肌张力障碍的主要病理生理因素。在肌张力障碍性脑性瘫痪的情况下,纹状体 ChI 数量的增加可能代表一种乘客现象或保护现象。
摘要 尽管时间是生命的一个基本维度,但我们不知道大脑各个区域如何协作来跟踪和处理时间间隔。值得注意的是,对学习过程中神经活动的分析很少,主要是因为计时任务通常需要很多天的训练。我们研究了当动物学习计时 1.5 秒间隔时,时间编码是如何演变的。我们设计了一种新颖的训练方案,让大鼠在一次训练中从幼稚到熟练的计时表现,这让我们能够研究非常早期学习阶段的神经元活动。我们使用药理学实验和机器学习算法来评估内侧前额叶皮层和背侧纹状体的时间编码水平。我们的结果显示,在时间学习过程中,内侧前额叶皮层和背侧纹状体之间存在双重分离,前者致力于早期学习阶段,而后者在动物熟练掌握任务时参与其中。
1 日本滨松大学医学院神经外科;2 日本岩田丰田荣成医院神经外科;3 中国深圳中山大学附属第八医院神经内科;4 日本滨松 JA 静冈光诚连远州医院神经外科;5 日本滨松大学医学院精神病学和神经内科;6 日本静冈癫痫和神经疾病研究所神经内科;7 日本滨松大学医学院神经内科;8 日本滨松医学光子学基金会滨松 PET 成像中心;9 日本滨松大学医学院杰出医学光子学教育与研究中心生物功能成像系
摘要背景:在脑出血(ICH)的治疗限制领域,近年来非侵入性经颅电刺激(tES)取得了长足的发展。转化研究推测经颅直流电刺激(tDCS)和其他类型的 tES 仍然是一种潜在的新型治疗选择,可以逆转或稳定认知和运动障碍。目的:本研究旨在比较评估 tDCS、经颅交流(tACS)、脉冲(tPCS)和随机噪声(tRNS)刺激等四种主要 tES 模式对胶原酶诱导的雄性大鼠感觉运动障碍和纹状体组织损伤的影响。方法:为了诱发 ICH,将 0.5 μl 胶原酶注射到雄性 Sprague Dawley 大鼠的右侧纹状体中。手术后一天,对动物连续七天施加 tES。在手术前一天和术后第 3、7 和 14 天通过神经功能缺损评分、转棒和悬线测试评估运动功能。行为测试后,适当准备脑组织以进行立体学评估。结果:结果表明,四种 tES 模式(tDCS、tACS、tRNS 和 tPCS)的应用显著逆转了胶原酶诱导的 ICH 组的运动障碍。此外,tACS 和 tRNS 接受大鼠在悬线和转棒测试中的运动功能改善高于其他两个 tES 接受组。结构变化和立体学评估也证实了行为功能的结果。结论:我们的研究结果表明,除了 tDCS 在 ICH 治疗中的应用外,其他 tES 模式,尤其是 tACS 和 tRNS 可被视为中风的附加治疗策略。关键词:脑出血,纹状体,经颅电刺激,运动功能,体视学