多巴胺是一種關(guān)鍵的神經(jīng)遞質(zhì)。在帕金森病治療中，傳統(tǒng)觀念通常認(rèn)為多巴胺是決定運動活力（包括力量和速度）的關(guān)鍵因素。長期以來，多巴胺神經(jīng)元的退化被認(rèn)為與帕金森患者出現(xiàn)運動遲緩、震顫和平衡障礙等癥狀密不可分。

盡管左旋多巴已被證實可以改善帕金森病患者的運動能力，但關(guān)于它是否通過恢復(fù)多巴胺的瞬時爆發(fā)來增強運動活力，學(xué)界始終缺乏直接證據(jù)。

近年來，得益于檢測手段的進(jìn)步，在運動過程中能夠檢測到多巴胺的瞬間波動峰值，有不少人認(rèn)為相關(guān)峰值決定著運動活力。可以這樣來理解：我們的大腦中有一個“動力加油站”，多巴胺就是其中的“燃料”。該領(lǐng)域過去普遍認(rèn)為，“燃料”的快速波動是讓動作變得有力的關(guān)鍵。

然而，一項近期的研究表明，這個看似合理的解釋，可能并不成立。加拿大麥吉爾大學(xué)尼古拉斯·特里奇（Nicolas Tritsch）助理教授團(tuán)隊在 Nature Neuroscience 上發(fā)表的一項研究 [1] 指向了相反的方向：多巴胺的作用方式可能并非此前認(rèn)為的瞬時調(diào)控，而是更像維持運動能力的一種基礎(chǔ)支持。

這項研究發(fā)現(xiàn)，小鼠紋狀體中的亞秒級多巴胺波動，既不足以決定正在進(jìn)行的前肢運動力度，也并非其發(fā)生所必需。

也就是說，要想讓帕金森患者的動作變得有力，這種多巴胺的快速波動并不是必須的，只要“加油站”中存有一些“燃料”即可。特里奇對媒體解釋說道：“多巴胺對系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)至關(guān)重要，但并非決定每個動作執(zhí)行速度的信號?！?/p>

隨著人口老齡化發(fā)展，帕金森病的患病率呈上升趨勢。根據(jù)《英國醫(yī)學(xué)雜志》的一項研究預(yù)測，“到 2050 年，全球帕金森病患者的數(shù)量有可能達(dá)到 2,520 萬 [2]?！?/p>

該項發(fā)現(xiàn)對于理解多巴胺在生理狀態(tài)和帕金森病病理狀態(tài)下的運動控制作用具有重要意義。這意味著，科學(xué)家們對帕金森病及相關(guān)治療機制的理解需要轉(zhuǎn)變，并有助于設(shè)計出作用更精準(zhǔn)和更安全的帕金森療法。

（來源：資料圖）

在實驗中，研究團(tuán)隊讓小鼠用左前肢自主按壓杠桿來獲取獎勵，并對小鼠按壓杠桿時的大腦多巴胺水平變化進(jìn)行監(jiān)測，從而對多巴胺和運動活力之間的具體關(guān)系進(jìn)行分析。

他們基于這樣的假設(shè)：如果多巴胺的爆發(fā)影響運動活力，那么在多巴胺水平改變的瞬間會引起動作發(fā)生顯著變化——變得更快或更慢。

但令人意外的是，研究人員人為地干預(yù)小鼠的多巴胺水平，并沒有對后者動作產(chǎn)生任何影響。實驗結(jié)果顯示，左旋多巴這類藥物的核心作用是提升大腦的多巴胺基礎(chǔ)水平，而不是恢復(fù)傳統(tǒng)觀念中認(rèn)為的多巴胺瞬時爆發(fā)。

更有說服力的是，即便在小鼠多巴胺水平較低的條件下，仍完成了高力度的杠桿按壓動作。研究團(tuán)隊還誘導(dǎo)小鼠單側(cè)多巴胺神經(jīng)元損傷，并評估左旋多巴治療的效果。

此外，他們還利用光遺傳學(xué)工具在小鼠運動過程中抑制或刺激中腦多巴胺神經(jīng)元，以探究相關(guān)的因果關(guān)系。

（來源：Nature Neuroscience）

研究指出，劇烈的按壓杠桿動作需要對側(cè)多巴胺的完整性，但不需要亞秒級的多巴胺瞬時信號。研究人員觀察到，小鼠運動時背外側(cè)紋狀體的多巴胺水平通常會輕微下降，而背內(nèi)側(cè)紋狀體則略有上升。

然而關(guān)鍵點在于，無論上升還是下降，這些細(xì)微的波動都與小鼠當(dāng)時動作的強度幾乎沒有關(guān)聯(lián)。重要的是，左旋多巴可以在不恢復(fù)瞬時多巴胺信號的情況下恢復(fù)運動強度，即使多巴胺水平受到強烈調(diào)節(jié)，光遺傳學(xué)操作也未能改變運動強度。

研究顯示，多巴胺并非在亞秒級時間尺度上作為運動指令的“在線增益調(diào)節(jié)器”發(fā)揮作用。相反，多巴胺可能通過動機、動作選擇和強化學(xué)習(xí)等長期機制影響運動。雖然瞬時多巴胺信號可能通過重復(fù)試驗中的突觸可塑性來塑造運動模式，但它們似乎并不調(diào)節(jié)瞬時運動強度。

“我們的研究結(jié)果表明，應(yīng)該重新思考多巴胺在運動中的作用?！碧乩锲姹硎荆皩⒍喟桶坊謴?fù)到正常水平可能足以改善運動功能，或許能簡化我們對帕金森病治療的思考方式。”

該研究為理解多巴胺在運動控制中的作用提供了新的參考依據(jù)。我們看到了這樣一種可能：帕金森病治療的關(guān)鍵，或許不在于追逐多巴胺的每次“脈沖”，而在于如何長期、穩(wěn)定地維持它的基礎(chǔ)水平。

相關(guān)論文以《亞秒級多巴胺波動并不決定正在進(jìn)行動作的力度》（Subsecond dopamine fluctuations do not specify the vigor of ongoing actions）為題發(fā)表在 Nature Neuroscience[1]。

參考資料：

1.https://doi.org/10.1038/s41593-025-02102-1

2.https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40044233/

3.https://www.mcgill.ca/newsroom/channels/news/new-evidence-challenges-understanding-parkinsons-disease-369875

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