도파민 결핍 영장류에서의 시상 뉴런 활동: 기저 신경 회로 내 기능적 분리 상실에 대한 증거

파킨슨병(PD) 영장류 모델에서의 뉴런 활동에 대한 다양한 분석은 도파민 결핍의 효과에 대한 두 가지 상반된 견해를 제시했습니다. 첫 번째는 발사율이 높고 폭발적인 발사 패턴에 기반하며, 도파민 결핍이 기저 신경(BG) 출력 구조의 과활동으로 이어진다고 가정합니다. 두 번째 견해는 수동 관절 조작에 대한 비특이적 반응과 뉴런 방전 간의 과도한 상관 관계에 기반하며, 도파민 결핍이 피질-BG 회로 내 기능적 분리 상실로 이어진다고 가정합니다. 본 연구의 목적은 이러한 두 가지 견해에 대한 예측을 시상 뉴런 활동에서 검증하는 것이었습니다. 세 마리의 수컷 버벳 원숭이(Cercopithecus aethiops)는 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine (MPTP)으로 점진적으로 중독되었습니다. 뉴런 활동은 표준 분석(발사율 및 패턴, 수용기 필드, 상관 관계)을 사용하여 특성화하고, 정상, 무증상(운동 증상의 안정화 이전), 그리고 파킨슨병적(지속적인 운동 완만 및 경직) 상태의 MPTP 중독 단계 사이에서 비교되었습니다. BG로부터의 투사를 받는 담창구-피각 시상은 무증상 및 파킨슨병적 상태에서 (1) 변하지 않는 발사율 및 패턴과 (2) 비특이적 뉴런 및 상관 쌍의 증식으로 특징 지어졌습니다. 대조적으로, 소뇌로부터의 투사를 받는 소뇌 시상은 변화가 없거나(무증상 상태) 경미한 변화(증상 상태)로 특징 지어졌습니다. 따라서 도파민 결핍 이후의 주요 기능 장애는 피질-BG 회로 내 기능적 분리 상실로 나타났으며, 이것이 파킨슨병 병태생리학의 중심일 가능성도 있습니다.