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多巴胺D2/3受体具有调节额叶-丘脑底核通路中序列记忆的功能

发布时间:2022-11-10

  2022119,《Neuropsychopharmacology》在线发表了题为《普拉克索在序列工作记忆中调节额叶-丘脑底核通路》的研究论文。该研究由澳门新威斯人网站叶铮研究组与德国石荷州大学附属医院Thomas Münte团队合作完成。该研究通过精神药理学实验和磁共振成像技术,发现多巴胺D2/3受体激动剂普拉克索调节额叶-丘脑底核通路的活动模式,影响序列工作记忆。 

  人们每天都要处理大量的序列信息。聊天时要决定先说什么后说什么,干活时要决定先做什么后做什么。多巴胺能系统受损的帕金森病患者常常难以处理序列信息,比如难以理解倒叙的故事,对步骤较多的事情感到困惑等。团队成员在前期工作中发现,帕金森病患者的序列工作记忆损伤与丘脑底核的过度激活,以及额叶-丘脑底核之间的功能连接异常有关。 

  为进一步探索序列工作记忆的多巴胺能机制,该研究通过双盲随机对照试验,结合功能磁共振成像,检测了26名健康志愿者在口服0.5毫克多巴胺D2/3受体激动剂普拉克索或安慰剂后,在序列工作记忆任务中的行为表现和额叶-丘脑底核通路的活动模式。 

  团队成员发现,普拉克索既影响序列信息的保持,又影响序列信息的加工。在保持和提取序列信息时,普拉克索下调了丘脑底核和背外侧前额叶的脑区激活,延长了提取序列信息所需要的时间。在加工和更新序列信息时,普拉克索上调了丘脑底核和背外侧前额叶的脑区激活,增加了更新序列信息所需要的时间。此外,普拉克索降低了不同序列在背外侧前额叶的表征相似度,改变了背外侧前额叶与丘脑底核之间的功能连接强度。 

  该研究首次揭示了多巴胺D2/3受体通过额叶-丘脑底核通路调节序列工作记忆,证实了丘脑底核在保持和加工序列信息中的关键作用。该研究结果挑战了前额叶多巴胺双状态理论等经典的工作记忆机制理论,提示了新的研究思路。 

  德国石荷州大学附属医院Marcus Heldmann博士为该研究的第一作者,石荷州大学附属医院Thomas Münte教授和澳门新威斯人网站叶铮研究员为共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金委员会和科技部的资助。  

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  图注:普拉克索调节丘脑底核的脑区激活和序列工作记忆的行为表现,以及脑-行为关系的示意图。 

图注:Ye, Z.*, Zhang, G., Li, S., Zhang, Y., Xiao, W., Zhou, X., Münte, T.F.* (2019) Age differences in the fronto-striato-parietal network underlying serial ordering. Neurobiol. Aging 87: 115-124

 

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