MIT：科学家发现了可能与情感决策有关的神经连接-新闻详情

研究人员怀疑这种大脑细胞可能是帕金森综合症的根源。

麻省理工大学的神经科学家已经发现了藏在大脑深处的的神经连接，很可能是它们形成了情绪、决策和运动之间的信息传输路径。研究人员认为，这些称为纹状质树突束的神经连接可能参与控制大脑如何在情绪和焦虑的影响下做出决定。

Ann Graybiel说，这些神经回路也可能是帕金森综合症中的病变区域。Ann Graybiel是麻省理工大学的学院教授，同时是麦戈文大脑研究所的成员，和该项研究的资深参与者。

Graybiel和她的同事们用麻省理工大学发明的扩展显微镜来找到这些神经连接。这种显微镜能够在成像之前扩展大脑组织的面积。这相对于传统的显微镜能得到分辨率高很多的图像，这项技术是由Edward Boyden的实验室发明的，Edward Boyden是麻省理工大学媒体实验室的生物工程和脑与认知科学副教授，他也是这项研究的作者。麦戈文研究所的科学家Jill Crittenden也是该研究的主要作者。论文已经在9月19日的全国科学学术会议上发表了。

追踪脑回路

在这项研究中，研究人员集中观察一个大脑被称为纹状体的小区域，它是基地神经节的一部分—而基地神经节是一组与习惯形成、自由运动、情绪和成瘾有关的大脑神经元。现在人们已知，基底神经节的功能受损与帕金森综合症和亨廷顿舞蹈病有关，还有自闭症、强迫症和抽动秽语综合征。

而纹状体是一个未知的区域，但Graybiel的实验室曾经确定纹状体中的细胞就是纹状质。她还发现，这些神经元接收来自大脑的前额叶皮层参与处理情感部分的特殊信号，并且发现该信号传输路径对于克制焦虑时进行利益衡量的决策非常重要，例如，选择是否接受一份薪水更高的工作，但同时将会被迫离开家人和朋友。

她的研究还表明了，纹状质把信息传递给被称为黑质的一个区域内的细胞，这个区域是大脑制造多巴胺的主要部位。多巴胺在大脑中有许多作用，包括在控制运动和调节情绪。

为了弄清楚这些区域是怎么互相沟通的，Graybiel，Crittenden和他们的同事使用了扩展显微镜对纹状质成像，并发现了那些细胞和产生多巴胺的黑质细胞之间有广泛的联系。产生多巴胺的细胞伸展出了许多微小的树突，然后发散成轴突与纹状质交织缠绕在一起，形成一个花束状的结构。

“有了扩展显微镜，我们终于可以看清楚这些细胞之间以不同寻常的绳状轴突和树突束的直接联系，”Crittenden说。“真正让我们兴奋的是，我们可以看到一小群分散的多巴胺细胞束被连接上了。”

艰难的决定

这一发现将扩展了已知的决策大脑回路，现在它包括前额叶皮质，纹状质，和多巴胺细胞的一小部分。同时，纹状质可能作为一个看门人，吸收来自大脑皮层的感觉和情绪信息，并综合这些信息，决定如何反应，而这些信息是由制造多巴胺的细胞开始产生的，研究人员说。

为了探究这个假设，研究人员计划研究可以选择性地激活或关闭纹状质树突束的小鼠，他们让小鼠做出需要衡量利益的决策。

“神经束的一个重要功能是，在学习激励或激发运动期间，控制产生多巴胺的细胞的活跃时间。”

D. James Surmeier说。他是在西北大学费因伯格医学院的生理学系主任。“对于这种现象产生的原因有大量的猜测，但是可以用来证明的数据少得可怜。这项工作给了我们非常重要的提示。如果我们想解决这个问题，我们终于知道往哪个区域去寻找答案了。”

研究人员还计划着研究这些连接是否在小鼠模型的帕金森综合症中被破坏了。对帕金森患者大脑的核磁共振和后期分析研究表明，黑质中产生多巴胺的细胞死亡与帕金森综合症有着密切的联系,但现在需要更多的工作来确定这部分多巴胺细胞是否与形成纹状质树突束的细胞有重叠。