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第42卷第12期
               ·1762 ·                           南 京    医 科 大 学 学         报                        2022年12月


                                                                产生，增强小鼠早期选择能力，与此同时前边缘皮
                              Cortex
                                                                层（prelimbic cortex，PL）至DMS 这条环路LTP 增强，
                                                                这似乎揭示了 DLS 神经环路活动中断将会导致
                            Striatum      Thalamus
                                                                DMS 神经环路成为主导          ［33］ 。DMS 参与目标导向性
                                    BLA         SNc             学习是在错误经验上进行累计并不断纠正的过程，
                                                                这与DLS 依赖性的单一驱动学习模式不同，需要更
                       Glutamate projections  Dopamine projections  强的认知学习能力，前者与高阶复杂的认知功能相
                                                                关，而后者可能与一些刻板性行为、成瘾性行为相
                                                                关。细化背侧纹状体两个亚区在认知行为中不同
                                                                的作用，对治疗纹状体病变所导致的认知功能障碍
                           Striatum
                                                                的疾病具有重大意义。
                                   GPe         SNr
                                         STN
                                                                2.3  直接通路输出与间接通路输出
                                                                     MSN 是构成背侧纹状体的主要神经元，根据
                    Direct pathway projections  Indirect pathway projections
                                                                其上游输入信息与多巴胺受体的不同分为多个亚
                 背侧纹状体接收上游核团谷氨酸能与多巴胺能输入，并以直接
                                                                型 ［34］ ，主要分为 D1⁃MSN 直接输出通路与 D2⁃MSN
              通路和间接通路两种方式输出。
                                                                间接输出通路，这两种 MSN 亚型在胚胎期源自于
                         图2 背侧纹状体输出通路机制
                Figure 2  Mechanism of dorsal striatal output pathway  共同的母细胞，并在有丝分裂后期建立起谱系联
                                                                系 ［35］ 。传统认为纹状体 D1⁃MSN 直接通路促进运
              加工处理，背侧纹状体从结构上又划分为 DMS 与                          动，而D2⁃MSN间接通路对运动具有抑制作用，那么
              DLS，两者作用并不相同。目前的理论认为 DMS 支                        背侧纹状体这两种输出通路上在学习认知功能发
              持目标导向性学习，即快速获得某种选择的结果并                            挥怎样的作用？
              对变化做出反应的能力，随着经验不断积累，行为                                 MSN 突触活动介导了背侧纹状体内信息存储
              逐渐由可以产生刺激驱动的DLS掌控 。                               和记忆巩固，需要细胞核中mRNA 和突触中蛋白质
                                               ［29］
                  DMS 是将多种输入整合形成目标导向性学习                         的共同参与。细胞骨架活性调节蛋白（activity⁃regu⁃
              的关键亚区，削减对DMS的输入发现导向性学习能                           lated cytoskeleton⁃associated protein，Arc）是突触可塑
              力下降。削弱后发现小鼠 DMS 的 NMDA 受体被阻                       性的主要调节剂，在控制学习、记忆巩固等信号网
              断，丝裂原活化蛋白激酶（mitogen⁃activated protein             络中发挥重要作用         ［36］ 。神经元Arc mRNA表达量可
              kinase，MAPK）磷酸化水平降低。当 DMS 功能恢复                    以作为学习诱导产生突触可塑性变化的指标，相较
              正常时，小鼠认知障碍立刻被逆转表明NMDA 受体                          于 c⁃Fos 标记的激活神经元要更为精准。Bergstrom
              和丝裂原活化蛋白激酶磷酸信号在导向性学习中                             等 ［33］ 研究表明，小鼠在早期学习期间Arc与D1⁃MSN
              是必要的    ［30］ ，阻断丘脑至DMS输入也可导致导向性                   共表达的激活比例很高，然后从早期学习到后期学
              学习能力下降       ［31］ 。以上种种证据表明 DMS 是上游               习过程中呈显著下降趋势，而Arc与D2⁃MSN共同表
              谷氨酸能神经递质在纹状体内的汇聚点，并且参与                            达的比例在学习的不同阶段没有变化。这些数据
              目标导向性学习，但 D1⁃MSN 与 D2⁃MSN 在 DMS 这                 表明，背侧纹状体直接输出通路在早期学习时被优
                                                                      ［37］
              种汇聚谷氨酸能递质作用中的机制还不清晰，还需                            先招募 ，而间接通路持续参与了学习过程。
              要进一步研究。                                                目前虽然不清楚MSN参与学习的具体机制，但
                  啮齿类动物的 DLS 与人脑壳核同源，是上游谷                       可能与 MAPK 磷酸化水平这类信号分子的改变相
              氨酸和多巴胺能输入的汇聚点。传统认为 DMS 初                          关。Egr⁃1 是一种活动依赖型转录因子，在海马、杏
              步掌握目标导向性学习后，由DLS 进一步加强学习                          仁核、纹状体等脑区高表达。Egr⁃1反映了细胞外信
              经验的积累最后产生驱动作用。越来越多的证据                             号和细胞内基因表达变化情况，在 LTP 以及认知学
              表明 DLS 与 DMS 参与学习认知的功能是同步进行                       习过程中表达水平上调            ［38］ 。Maroteaux 等 ［39］ 研究证
              的，DLS在学习早期就产生了驱动作用，而不是之前                          明，小鼠在早期学习时背侧纹状体直接输出与间接
              所报道的存在先后顺序关系              ［32］ 。在小鼠选择学习           输出神经元中 Egr⁃1 表达量显著增加，随着训练进
              的行为学中，光遗传抑制DLS 会减少小鼠多余动作                          行，5 d 后 Egr⁃1 表达开始减弱。胞外信号调节激酶
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