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第42卷第12期 宋恒毅，胥 寒，韩 峰. 背侧纹状体参与认知功能神经环路信息整合研究进展［J］.
2022年12月 南京医科大学学报（自然科学版），2022，42（12）：1759-1766 ·1763 ·

（extracellular signal⁃related kinase，ERK）在其上游激 在体电生理技术通过在小鼠脑内植入电极，记
酶 MAPK 的催化下被激活。活化的 ERK 可磷酸化 录其自由活动状态下脑内的神经元群体信号，从而反
核内多种蛋白质，从而影响细胞参与生命体活动。 映目标脑区信息编码作用。局部场电位是在体电生
［42］
Shan 等 ［40］ 报道小鼠在学习训练过程中特异性增强 理记录中细胞突触后电位的总和 。Qian等 研究
［43］
了 D1⁃MSN 中 ERK 表达含量，在 D2⁃MSN 中没有变 表明，抑制背侧纹状体上游黑质致密部多巴胺能输
化。MSN 接收谷氨酸能递质是通过其树突棘上 入会导致小鼠运动功能障碍，同时背侧纹状体局部
NMDAR 和 AMPAR 实现的，而 AMPA/NMDA 比率变 场电位β频段升高（图 3）。生长激素抑制素神经元

化则是突触长时程增强和长时程抑制（long⁃term de⁃ 接收上游投射，调控胆碱能神经元与 D2⁃MSN 之间
pression，LTD）的基础 ［41］ ，他们记录小鼠行为时长期 的微环路放大β频段场电位，介导信息编码作用。
突触可塑性的变化后，发现背侧纹状体中直接输出 抑制胆碱能神经元或D2⁃MSN可以降低β频段，并且
通路的 AMPA/NMDA 比率高于对照组，间接输出通 缓解帕金森样运动障碍。在认知奖赏行为学中，为
路比率低于对照组。这表明背侧纹状体中两种 了探索前额叶皮层与背侧纹状体间的编码信息，
MSNs 均参与学习过程，并产生两种相反的突触可 Zhang等 ［44］ 对猴子的这两个核团同时进行在体电生
塑性。 理记录。猴子前额叶皮层与背侧纹状体的β频段均

2.4 背侧纹状体神经元的信息编码 可编码认知学习后的奖赏行为，随后进一步计算两
人脑是处理信息能力的重要系统，神经元通过 个核团局部场电位的同步性，发现相位锁定值较
产生动作电位从而参与信息编码。背侧纹状体内 高，表明这样的认知奖赏行为需要上下游核团β频
神经元种类较多，多种神经元之间的协作，共同组 段同步性的参与，揭示前额叶皮层至背侧纹状体通
成背侧纹状体编码功能。 路神经元信息编码的新形式。

LFP

DS Normal
Beta power
Photoinhibition
SNc
Beta oscillation

黑质致密部向背侧纹状体提供多巴胺能输入，光遗传抑制多巴胺能输入，背侧纹状体区域β频段场电位产生震荡。
图3 背侧纹状体神经元编码机制
Figure 3 Coding mechanism of dorsal striatal neurons

疾病 ［47］ 。在这一类药物中，美金刚是治疗中度 AD
3 靶向背侧纹状体神经环路的认知功能障碍的治
常用药物，它通过拮抗NMDA 受体从而达到减少谷
疗策略与潜在治疗靶点
氨酸毒性的作用 ［48］ 。Drever 等 ［49］ 研究表明，美金刚
3.1 传统药物治疗 也可通过调节纹状体内乙酰胆碱递质水平参与认
对于认知功能障碍患者一般采取药物治疗手 知调节。这两种药物有效缓解了认知功能下降的

段，治疗药物主要包括胆碱酯酶抑制剂（cholinester⁃ 症状，但无法阻止疾病进程，且存在针对单一靶点
ase inhibitor，ChEI）与 NMDA 受体拮抗剂。胆碱能 的治疗方法缺陷，因此对新靶点和新型治疗方法的
系统在认知功能中具有重要作用 ［45］ ，AD 患者皮层 寻找迫在眉睫。
的胆碱能神经元受损，脑内乙酰胆碱含量降低，多 3.2 新型疗法与潜在治疗靶点
奈哌齐等胆碱酯酶抑制剂增加了突触间乙酰胆碱 重复经颅磁刺激（repetitive transcranial magnet⁃
的含量，是临床上治疗 AD 的药物之一 ［46］ 。NMDA ic stimulation，rTMS）是近几年新型的治疗手段。通
受体拮抗剂可以控制脑内谷氨酸能递质含量，过量 过在头皮上放置线圈，可产生透过颅骨作用于皮层
的谷氨酸能递质会激活 NMDA 受体导致钙离子持 的强大磁场 ［50］ 。这种外部磁刺激根据刺激频率分
续内流产生神经毒性，继而引发一系列神经退行性 为低频与高频，分别降低与增强皮层神经元兴奋