虽然抽动症一直被认为是由大脑运动皮层功能异常引起的,但神户大学的一项小鼠研究现在发现其与大脑情感功能之间存在联系。这一结果为图雷特综合征(Tourette syndrome)的治疗方法研究开辟了新途径。
神户大学神经生理学家立花义久(Yoshihisa TACHIBANA)表示:"图雷特综合征等抽动障碍是最常见的神经精神疾病之一,对儿童生活有着重大影响。然而,其潜在的神经机制仍未被充分理解。"该领域的研究人员已经认识到,大脑运动皮层中存在一个电路,当其功能异常时会导致运动抽动。然而,图雷特综合征的一个显著特征是患者感受到的"先兆冲动",且该病症通常伴随其他疾病,如强迫症、注意力缺陷多动障碍或自闭症谱系障碍,这暗示了其他脑区可能也参与其中。立花解释说:"确实,对抽动障碍患者的脑成像研究已经报告了脑岛皮层(insula cortex)的异常活动,该区域负责情感处理和内部感知,但关于抽动障碍与该区域关系的研究却非常少。"
专注于"身体"与"心灵"之间联系研究的立花此前曾发表研究,指出三分之二佩戴牙科护齿器的图雷特综合征患者表现出明显的运动和发声抽动改善。他们追踪了感知肌肉运动的神经元,发现这些神经元与脑岛皮层相连,这表明通过改变该区域与大脑运动皮层的连接方式可以改善抽动症状。为了验证这一假设,研究人员现在着手阐明这些脑区如何连接,以及在人工诱导抽动的小鼠研究中,操纵这种连接如何改变抽动症状。
在《细胞报告》(Cell Reports)期刊上,他们报告了从运动皮层经由丘脑中继站到脑岛皮层的神经连接的发现。这个中继站也很重要,因为它已被用作深部脑刺激治疗图雷特综合征的目标,尽管此前尚不清楚为何这种方法有效。此外,他们表明,通过抑制这一连接通路,可以显著降低抽动的强度,尽管不能减少其频率。立花评论道:"我们认为,我们发现的神经回路在连接先前被认为彼此独立作用的脑区方面发挥着关键的桥梁作用。"
在他们的研究中,研究人员进一步解释说,他们仍然认为运动抽动可能由大脑运动皮层的功能异常产生,但他们发现的连接可能解释了这种功能障碍如何扩散到其他区域。因此,这不仅可以解释图雷特综合征的情感和认知症状的来源,还可以解释为什么该病症经常伴随其他神经精神疾病。
同时,这种连接也为治疗方法的研究开辟了新途径。立花表示:"目前使用的深部脑刺激是一种侵入性治疗,存在并发症风险。另一方面,对我们所识别回路中的神经处理进行靶向干预,如超声神经调控,可能是开发侵入性更小、更安全治疗方法的选择。"
这项研究由日本科学技术振兴机构(Japan Society for the Promotion of Science,资助编号:18K06852、22K19732、24H00422、24K02339、24H00620)、泰树生命社会福利基金会(Taiju Life Social Welfare Foundation)和日本医学研究开发机构(Japan Agency for Medical Research and Development,资助编号:JP23wm0625001)资助。该研究是与生理学研究所(National Institute for Physiological Sciences)和高级研究大学院大学(Graduate University for Advanced Studies, SOKENDAI)的研究人员合作进行的。
神户大学是一所国立大学,其历史可追溯到1902年创立的神户高等商业学校。如今,它是日本领先的综合性研究型大学之一,拥有11个院系和学校以及14个研究生院,学生超过16,000名,教职员工超过1,700名。神户大学将社会科学和自然科学相结合,培养具有跨学科视角的领导者,创造知识并促进创新以应对社会挑战。
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