За модуляцию движений при болезни Паркинсона связан отвечает тип дофаминовых нейронов, не связанный с системой вознаграждения. К таким выводам пришли ученые из Фонда Шампалимо — португальского научного фонда, специализирующегося на биомедицинских исследованиях в области нейрологии, онкологии и кардиологии. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Current Biology.
Чтобы глубже изучить роль нейронов в модуляции движений, ученые провели эксперимент на лабораторных мышах. Ученые разработали для грузунов поведенческую задачу, которая требовала от свободно передвигающихся мышей поочередно нажатия на рычаг одной лапой для получения награды (капли сладкой воды).
Чтобы понять, что происходит в головном мозге мышей во время выполнения этой задачи, исследователи использовали однофотонную визуализацию. Это метод позволяет визуализировать структуру, функции и биохимические характеристики мозга. В частности, наблюдение было сосредоточено на компактной части черной субстанции мозга. Она значительно поражается при болезни Паркинсона.
Ученые пометили дофаминовые нейроны мышей так, чтобы светились во время активности. Для этого использовался специальный белок, светящийся под микроскопом. Это позволило исследователям понять, какие нейроны задействовались при движении и получении награды.
Оказалось, что в компактной части черной субстанции мозга "смешивались" два типа дофаминовых нейронов. Некоторые нейроны становились активными, когда мышь собиралась двигаться, а другие активировались, когда животное получало вознаграждение. Другим важным наблюдением стало то, что активация нейронов зависела от того, какую лапу использовала мышь для нажатия кнопки.
Чтобы выяснить, как потеря дофамина влияет на движение, исследователи использовали нейротоксин для избирательного уменьшения количества клеток, производящих дофамин, на одной стороне мозга мыши для имитации болезни Паркинсона. В результате снижение дофамина в одной части мозга приводило к меньшему количеству нажатий на рычаг лапой на противоположной стороне тела.
Отмечается, что при болезни Паркинсона у людей симптомы часто проявляются асимметрично — способность к нормальному движению частей одной из сторон тела снижается.
Ученые отметили, что их открытие показывает более сложную роль дофаминовых нейронов в функционировании организма человека — эти нейроны связаны не только с механизмом вознаграждения. Они надеются, что новое исследование поспособствует разработке новых методов лечения, адаптированых к типу утраченных дофаминовых нейронов.
