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第42卷第12期
               ·1760 ·                           南 京    医 科 大 学 学         报                        2022年12月


              可分为两类，一类是运动功能失调，包括静止性震                            侧纹状体（dorsolateral striatum，DLS）位于另一侧，两
                                                                                                           ［14］
              颤、运动迟缓等；另一类是非运动性症状，这类患者                           者共同组成了背侧纹状体，参与记忆认知的形成 。
              早期会出现轻度认知功能障碍 。研究表明帕金森                            Soares⁃Cunha 等 ［15］ 在D1⁃cre与D2⁃cre小鼠伏隔核上
                                         ［4］
                                            ［5］
              病患者中痴呆的发病率接近 30% 。针对 AD 的生                        结合光遗传学发现，短暂光激活D1⁃MSN与D2⁃MSN
              化分子机制，临床上通常采取“一分子一靶点”的治                           对小鼠奖赏性情绪具有正向调节作用，长时间光激
              疗手段，这种治疗方法可在早期改善患者认知功                             活 D1⁃MSN 与 D2⁃MSN 则会使小鼠产生厌恶样情
              能。但使用 Tau 清除剂、乙酰胆碱酯酶抑制剂这些                         绪。这表明腹侧纹状体中 MSN 可以释放奖赏和厌
              常规药物无法从根源上阻止疾病的发展进程，如何                            恶两种信号，揭示了MSN在奖赏与厌恶行为中新的
              治疗认知功能障碍对于临床和基础研究都是一项                             编码形式。背侧纹状体功能与腹侧纹状体不同，它
              重大的挑战。                                            基本不参与情绪样行为，而是主要参与认知学习与
                  传统观点认为海马、皮层等核团参与认知行                           信号的加工处理。
                ［6］
              为 ，但研究层面往往停留在单一核团上。随着神                                 背侧纹状体中间神经元数目占比不到 5%，包
              经环路示踪技术的发展，为了进一步解析脑内认知                            含了γ⁃氨基丁酸（γ⁃aminobutyric acid，GABA）能中
              相关信息在何处汇总加工，研究者们对海马与皮层                            间神经元、胆碱能中间神经元和生长激素抑制素
              下游核团进行探索，发现这些核团与基底神经节间                            （somatostatin⁃expressing，SOM）中间神经元，这些中
                               ［7］
              存在结构上的投射 。基底神经节包含了背侧纹状                            间神经元在局部神经环路中对 MSN 的调节发挥重
              体、腹侧纹状体、黑质网状部等多个核团，控制机体                           要作用。GABA能神经元中的快速发放神经元（fast⁃
              的运动功能。近年来，越来越多的研究表明基底神                            spiking，FS）对附近100 μm内的D1⁃MSN 与D2⁃MSN
              经节还参与学习与决策相关的非运动性功能。有                             形成单突触抑制。背侧纹状体内 FS 神经元在形态
              研究指出背侧纹状体整合了来自皮层、丘脑和边缘                            和电生理上与皮层中类似，不同的是，皮层中 FS 神
                                                   ［8］
              系统的输入从而驱动输出通路长期变化 ，并且通                            经元与锥体神经元、FS神经元之间均存在双向突触
              过这种神经环路整合学习经验，再由环路反馈调节                            连接  ［16］ ，而背侧纹状体内 FS 神经元仅仅是对附近
              系统参与认知的形成。上游输出至背侧纹状体神经                            MSN 形成单突触的前馈抑制。在局部微环路中 FS
              环路的中断主要导致学习障碍，而对运动的影响很                            神经元具有高度特异性，可以选择性避开周围胆碱
              小，揭示了背侧纹状体在认知生成中的重要性 。因                           能中间神经元，精准地对MSN进行控制 。
                                                      ［9］
                                                                                                   ［17］
              此立足于背侧纹状体神经环路机制层面的解析和                                  背侧纹状体胆碱能中间神经元（cholinergic in⁃
              调控有望成为治疗认知功能障碍的新手段。                               terneuron，CIN）在强化学习和认知中发挥重要作
                                                                用。当这一群神经元同步激活时，可对MSN产生尼
              1  背侧纹状体结构功能与局部微环路
                                                                古丁受体依赖性的突触抑制。胆碱能中间神经元
                  纹状体（striatum）是脑内参与生命活动的重要                     具有自发发放特性，在长期饮酒导致的认知功能障
                                                                         ［9］
              核团。纹状体内神经元种类较多，中等多棘神经元                            碍小鼠中 ，通过膜片钳贴附式记录背侧纹状体胆
             （medium spiny neuron，MSN）是主要输出神经元，占                碱能神经元，发现其自发发放频率增加。该研究同
              总神经元数的 95%       ［10］ 。传统理论根据多巴胺受体                时表明胆碱能神经元存在暂停⁃兴奋（pause⁃excita⁃
              的不同将 MSN 分为 D1⁃MSN 与 D2⁃MSN 两大类，近                 tion）的放电模式，暂停⁃兴奋对MSN产生抑制作用，
              期单细胞测序研究结果表明这两类 MSN 分别可细                          有助于调节MSN活性。背侧纹状体中间神经元通过
              分出 8 个亚型    ［11］ 。D1⁃MSN 投射至基底神经节的输               这些方式影响纹状体输出神经元MSN的特性，这可
              出位置，包括黑质网状部、苍白球等构成了纹状体                            能是纹状体将信息加工后输出的关键（图 1）。
              输出的直接通路。D2⁃MSN 间接通路经过丘脑底
                                                                2  背侧纹状体参与认知功能的环路分析
              核、外侧苍白球中转最终汇聚到黑质网状部                    ［12］ 。纹
              状体根据结构与功能的不同，分为腹侧纹状体（ven⁃                              背侧纹状体参与认知功能可能与长时程增强
              tral striatum，VS）和背侧纹状体（dorsal striatum，DS）       （long⁃term potentiation，LTP）相关，这种突触可塑性
              两个部分。腹侧纹状体包含伏隔核、嗅结节等脑                             调节学习记忆与认知功能，最早在海马体发现，在其
                                                                                                           ［18］
              区，参与成瘾性行为         ［13］ ；伏隔核上方靠近中缝处的               他脑区如纹状体，杏仁核，皮层等中也均有发现 。
              是背内侧纹状体（dorsomedial striatum，DMS），背外              背侧纹状体内谷氨酸能递质与多巴胺能递质调节
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