亨廷顿舞蹈症是一种基于遗传的神经退行性疾病，会导致受影响的个体出现运动、认知和精神疾病。了解这种疾病中神经回路的改变对于设计治疗方法至关重要。就患者而言，这种疾病与大脑中某些神经通路的功能障碍有关，特别是皮质纹状体回路。
现在，发表在《神经科学杂志》上的一项研究发现了小鼠模型中其他神经回路的新变化，用于研究这种显着改变患者生活的病理学。
该研究由巴塞罗那大学医学与健康科学学院讲师、UB 神经科学研究所 (UBneuro)、August Pi i Sunyer 生物医学研究所 (IDIBAPS) 和生物医学研究网络成员 Mercè Masana 领导神经退行性疾病中心 (CIBERNED)。该研究的第一作者是研究员 Sara Conde Berriozabal，包括专家 Jordi Alberch、Manuel José Rodríguez 和 Guadalupe Soria(UB、UBneuro、IDIBAPS)等人的参与。该研究是在 UB 科学技术中心 (CCiTUB) 和 IDIBAPS 磁共振成像装置的支持下进行的。
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一种影响大脑神经元的遗传性疾病
亨廷顿舞蹈症是一种罕见的遗传性疾病，通常出现在 35 至 50 岁的成年人身上，但也有一些青少年形式的疾病。它是由称为IT15或HTT 的基因突变引起的，该基因编码亨廷顿蛋白 (HTT)。从历史上看，最常与该疾病相关的运动障碍是舞蹈病——它会导致异常的、不自主的运动——但也有其他非运动障碍通常出现得更早。
这种疾病与大脑中皮质基底回路的功能障碍有关。在先前发表于eLife (2020) 杂志的一项研究中，该团队在动物模型中描述了参与疾病发展的神经回路之一：从次级运动皮层 (M2) 到背外侧纹状体核 (DSL) 的连接).
在患者中，从疾病开始以来受影响最大的大脑区域是前运动皮层——小鼠的 M2 皮层——它参与认知功能和感知过程。在动物模型的情况下，M2 与运动学习缺陷有关。此外，已知该皮质区域能够将神经元轴突投射到纹状体核以外的各个大脑区域。
现在，这项研究首次发现 M2 皮层将不同的轴突投射发送到大脑中的另一个解剖结构——上丘 (SC)。这些预测严重受损，可能与疾病症状学有关。
作为研究的一部分，功能性磁共振成像显示左侧 M2 皮质与疾病小鼠模型中分析的所有大脑区域之间的功能连接性降低。通过应用其他创新方法来监测和调节神经活动——个体发育、电生理学、光度学和化学遗传学——该团队发现 M2 皮层活动的缺乏可能是亨廷顿舞蹈症反应改变的原因。
了解大脑回路的变化
识别 M2 皮层电路的不同改变和功能——除了皮质-纹状体通路——提供的数据对于进一步分析亨廷顿舞蹈病和其他神经退行性疾病(帕金森病等)的症状至关重要。此外，更深入地了解上丘及其神经回路的作用——涉及许多神经系统疾病，如亨廷顿舞蹈症——可能会为延迟运动障碍症状的发作和严重程度提供新的见解。
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