帕金森病通常被视为一种单一的疾病。但对于美国超过110万的患者来说，这种疾病在不同人身上的表现可能看起来各不相同。卡内基梅隆大学的Aryn Gittis及其同事的研究表明，最明显的症状——震颤和运动迟缓——源于大脑不同运动回路的紊乱，这一见解可能有助于解释为何现有疗法对患者的效果参差不齐。
如果能更清楚地摸清特定症状背后的大脑回路，研究人员就能开发出更对症的疗法，贴合帕金森病对每个人的具体影响。
大脑中的运动枢纽
研究团队盯上了运动丘脑，这是大脑里负责运动信息交流的中枢区域。它在大脑不同部位之间传递信号，这些部位控制着主要运动系统，包括基底节和小脑。基底节一直与帕金森病有关，也是Gittis实验室的研究重点；小脑则负责微调动作。
“丘脑差不多就是所有信息汇合的地方，”Gittis说。“它连接着控制我们运动方式的主要系统。”
研究人员利用两种不同的小鼠模型，得以比较与不同症状相关的大脑活动。一种模型常用于帕金森病研究，模拟帕金森病患者因多巴胺流失而出现的运动迟缓。另一种模型是吉蒂斯团队新开发的，能够产生震颤，而大多数动物模型无法做到这一点。
这一差异被证明至关重要，并开辟了新的研究方向。该论文发表在《神经科学杂志》上，第一作者是什鲁蒂·纳尼瓦德卡，她刚毕业于神经科学研究所系统神经科学博士项目及匹兹堡大学医学科学家培训项目。
“这项研究表明，帕金森病的不同症状可能源于不同的大脑回路，”纳尼瓦德卡说。“这一点很重要，因为它意味着治疗方法可能需要针对这些回路进行差异化干预。”
不同症状，不同信号
当研究人员记录丘脑中的神经活动时，他们发现两种模型之间存在明显差异。
在运动迟缓的小鼠中，异常活动广泛分布于丘脑，反映出运动回路的大面积紊乱。但在有震颤的小鼠中，功能障碍更为集中，主要在小脑相关的区域。
“活动模式会因症状而异，”吉蒂斯说。“看神经信号就能分辨出动物是震颤还是动作迟缓。”
研究人员认为，小脑接收感觉信息，是实时运动控制的“预言家”。当这个系统出错时，就可能陷入一个过度纠正的怪圈，从而引发震颤。吉蒂斯说，这些发现又添了一把火，证明小脑在震颤中起着重要作用。
“如果系统不断试图修正某个动作，它可能会陷入来回折腾的僵局，”她解释说。
为什么帕金森病治疗对每个人的效果不同
这项研究也可能有助于解释一个临床上的老难题：为啥常见治疗对某些症状管用，对别的就不太行。
大多数帕金森病药物主要作用于多巴胺，这种化学物质会影响基底神经节。这些药通常对运动迟缓挺管用，但对震颤就不太靠谱了。
吉蒂斯说：“多巴胺疗法对付运动迟缓很管用，但治震颤就时好时坏。这说明它们没找对引起这个症状的神经回路。”
研究震颤的新工具
这项研究带来了一个研究震颤的宝贝新工具。因为好多帕金森病动物模型都盯着多巴胺缺失和动作慢，震颤在实验室里一直不太好弄。
吉蒂斯说：“这让我们能真正去研究震颤背后的神经回路了。这是咱们以前根本做不到的。”
纳尼瓦德卡也这么认为。
“对于震颤明显或动作迟缓明显的帕金森病患者，我们现在能开始搞清楚这些症状背后不同的神经活动模式了。这最终可能帮我们找到更有针对性的治疗方法，或者改进像深部脑刺激这样的干预手段，”她说。
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