如果，即使你想更快移动，但是你却不能，会怎么样？研究人员认为，决定着我们随意运动有多快（例如穿过一个房间或弹钢琴）的大脑部分，有点像一辆汽车。它有一个加速器使动作更快，也有一个刹车使它们慢下来。现在，霍华德•休斯医学研究所的科学家们表明，与以前认为的相反，大脑这部分的“刹车”，可以加速小鼠运动，而“油门”可以控制它们。通过确定大脑如何控制运动，这一发现有助于解释帕金森氏症患者的系统性运动迟缓，并为某些让患者更流畅地执行日常行动的干预措施，铺平了道路。相关研究结果发表在5月2日的《Nature》杂志。

对于大多数人来说，走快一点是没有问题的，但是帕金森氏症患者难以加快他们的随意运动。本文资深作者JoshuaDudman说：“在一段时间内，科学家们认为，好像只有刹车和油门不起作用。”为了更好地理解这种效果，他和他的同事Eric Yttri，想找出关于“基底神经节（在帕金森病中这个脑区受影响）在控制随意运动中的正常作用”的更多信息。在基底神经节内，有两种主要类型的神经元，已知可促进(加油)或抑制(制动)运动。

在实验中，Yttri和Dudman使用光遗传学技术，在特定速度运动的过程中，激活基底神经节中的神经元。通过用一束激光透过延伸到动物大脑的细光纤，研究人员可以选择性地刺激加油或刹车神经元，以探讨每组神经元如何影响未来的运动。

Yttri训练小鼠用它们的前爪移动一个小操纵杆，以得到甜饮料。操纵杆被操纵，这样小鼠就必须做出选择来满足它的渴望。啮齿动物必须足够快地推动操纵杆，才能得到一杯水，但是如果推动过快，则浪费能源，并最终限制了它可以消费的水总量。每天，人们做出类似的关于“他们必须采取运动的多快”的决定——在午餐休息时间决定走到附近餐馆的速度多快。然而，在帕金森患者中，所有动作都慢下来。

为了测量小鼠正在推动的多么有力，研究人员测量了操纵杆的速度。平均而言，一只小鼠的操纵杆运动需要大约半秒完成。Dudman和Yttri首先测试了特定运动期间在两组神经元添加额外活动的影响。如果根据初始速度预测推动是迅速的，该设备则快速激活基底神经节中的一组或另一组神经元。利用这个过程，研究人员可以刺激小鼠有条不紊地快速推动操纵杆，或减慢未来的运动，这取决于研究人员激活的神经元群体。

这些结果与长期观点是一致的：基底神经节中不同的神经元群体，作为运动的刹车和油门踏板。为了确定这些神经元对运动是否总是产生相同的影响，研究人员想知道，如果在小鼠缓慢推动操纵杆时激活神经元，会发生什么？在这种情况下，打开“油门”神经元不会加快动物的运动。现在，刺激可系统地减缓未来运动。当Dudman和Yttri触发推动缓慢开始时的“刹车”神经元，他们看到了类似逆转的结果。啮齿动物出人意料地开始更快地移动操纵杆系统。

Dudman解释说：“可以让你加速或使你慢下来。”换句话说，这项研究证明释放刹车可加速运动，释放油门踏板可以慢运动，从而表明，我们正在使用两种途径相结合来调节运动速度。想象这个系统如何调整我们的运动，Dudman说，就象一个赛车手翱翔在一条轨道周围。不是加速或减速，司机使用油门和刹车进行控制，但很快。

研究人员想知道，在帕金森病中这种控制系统是否是被中断的。在帕金森患者中，制造化学信使多巴胺的细胞死亡。为了在小鼠中模拟这些细胞的损失，研究人员给动物注射了一种化合物，阻断神经元上的多巴胺受体——模仿多巴胺缺乏。以前足以改变运动速度的刺激，现在却没有影响。

除了澄清基底神经节如何控制运动之外，这些结果对于帕金森疾病的治疗，有着重要的意义。许多病人已被植入设备(脑深部刺激器)，向大脑提供电刺激以提高运动。通过在特定运动过程中选择性地激活刺激，类似于小鼠受过的刺激，这些设备可能让病人访问正常的活动范围。