了解你的大脑:壳核

壳核在哪里?

在这个冠状脑切片中,壳核是浅紫色的区域。苍白球和尾状核也显示在图像中。

壳核是皮层下该结构是一组结构的一部分,称为基底神经节.它也是背部的一个组成部分纹状体,包括壳核和尾状核.硬膜与苍白球,硬膜和苍白球有时被称为透镜状或透镜状核

壳核是什么,它有什么作用?

作为基底神经节的组成部分,硬膜以促进运动而闻名。为了理解壳核在运动中的作用,我们有必要思考基底神经节作为一个整体是如何促进运动的。虽然这一点还没有定论,但一种流行的假说认为基底神经节在促进想要的运动的同时抑制不想要的和/或竞争的运动是很重要的。要了解更多关于基底神经节和这个功能的信息,请看这篇文章

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观看这段2分钟的神经科学视频,了解更多关于基底神经节的知识。

硬核(和整个纹状体)被认为是基底神经节的关键输入区。换句话说,为了完成与运动相关的功能,基底神经节需要从大脑接收信息大脑皮层关于你想做的动作。大部分信息首先通过一种叫做层次的途径

壳核中的大多数神经元都含有神经递质伽马氨基丁酸并从壳核延伸到基底神经节的其他区域,特别是苍白球黑质.这些离开壳核的神经元创建的通路被认为与运动的促进或抑制有关(取决于通路)。研究表明,壳核中的神经元在运动之前和运动过程中被激活-特别是四肢和躯干的运动。人们认为,这些壳核神经元的放电不仅有助于运动的开始,还有助于做出运动的决定和选择。

多年来,硬膜被认为主要用于运动。但最近的研究开始指出壳核的作用扩大了。例如,现在人们认为壳核也参与了学习和记忆语言,情感

壳核功能障碍可能是许多疾病的一个因素,但与运动功能问题密切相关。亨廷顿氏舞蹈症(HD)的特点是快速的、痉挛性的、不自主的运动尾状核和壳核神经元的退化和死亡.这些神经元可能参与了非意愿运动的抑制,HD患者的神经元退化可能导致非意愿运动更难抑制。

神经退化在基底神经节也是典型的病理征帕金森病(PD),一种导致缓慢吃力的运动并伴有震颤(以及其他症状)的疾病。PD的神经退行性变主要发生在黑质,但基底神经节的其他区域-像硬膜——也受到影响。此外,壳核多巴胺功能异常被认为是导致帕金森病患者运动障碍的原因。



参考文献(除了上面的链接文本)

JW貂皮大衣。基底神经节:竞争性运动程序的集中选择和抑制。[j] .神经科学进展,1996,11;50(4):381-425.]

Purves D, Augustine GJ, Fitzpatrick D, Hall WC, Lamantia AS, Mooney RD, Platt ML, White LE,编。《神经科学》第6版,纽约。Sinauer同事;2018.

2分钟神经科学:亨廷顿舞蹈症

亨廷顿氏舞蹈症是一种无法治愈的致命疾病神经退行性以运动障碍和各种其他症状为特征的障碍。这是一种罕见的神经系统疾病,可以追溯到单个基因的突变。在这个视频中,我将讨论亨廷顿舞蹈症的症状和病理。

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了解你的大脑:亨廷顿氏舞蹈症

背景

乔治·亨廷顿并不是一个多产的研究者。事实上,他在职业生涯中只发表了三篇科学论文.然而,1872年,当亨廷顿只有22岁时,他的第一篇论文发表了,这使得他的名字出现在今天大多数神经科学教科书中。

在那篇题为在舞蹈病亨廷顿讨论了一种自中世纪以来就为人所知的舞蹈病。这个词舞蹈病来自极客词choreia这个词的意思是跳舞,用来形容一种四肢不自主地痉挛性动作的紊乱,这种动作有点像奇怪的舞蹈。

舞蹈病有许多不同的类型,每一种都与不同的潜在原因有关。乔治·亨廷顿(George Huntington)对一种特殊形式的舞蹈病做了最好的描述,这种舞蹈病开始于成年,是遗传的,不可避免地不断发展,而且总是致命的。在几十年的时间里,亨廷顿舞蹈病被广泛认为是一种独特的疾病,由于亨廷顿舞蹈病的清晰和准确的描述,被称为亨廷顿舞蹈病。这个名字最终被改成了亨廷顿舞蹈病(HD),因为很明显,这种疾病涉及的不仅仅是舞蹈病。并不是所有HD患者都会发展为舞蹈病,即使是那些确实会经历一些与运动无关的其他症状的患者。

在20世纪,随着我们对遗传常见模式的理解的提高,HD的遗传性质变得更加清晰。20世纪80年代,人们发现了一种可能是HD病因的基因。随着这一发现,HD加入了由单基因突变引起的疾病的行列。

什么是亨廷顿舞蹈病?

HD的症状可以出现在任何年龄,但典型的出现在中年平均发病年龄为40岁).起初,病人通常会在个性、认知和动作上经历微妙的变化。例如,病人可能会变得易怒,记不住事情,或者特别不安或烦躁。然而,这些症状通常不足以导致诊断。

早期症状会发展为明确诊断HD的症状。这些包括:明显的运动问题,如舞蹈病,协调和平衡受损,异常的眼球运动,肌肉僵硬。此外,认知症状会使人衰弱,包括注意力难以集中、倾向于专注于一个想法、缺乏对冲动的控制和缺乏意识。抑郁症、失眠和疲劳等精神症状也很常见。

亨廷顿氏舞蹈病导致基底神经节(此处突出显示的大脑中部结构)严重的神经变性。

高清是一个神经退行性紊乱,意味着它的特征是神经元的退化和死亡。因此,症状伴随着大脑的病理改变,包括大脑特定区域的神经元丧失。的尾状硬膜(两部分基底神经节)是细胞损失最突出的两个区域,对它们的损害被认为是HD患者经历的一些运动问题的原因。然而,大脑的其他区域,比如黑质大脑皮层海马体小脑下丘脑,丘脑也受到影响。这种疾病总是致命的;的从确诊到死亡的平均时间约为20年

是什么导致亨廷顿舞蹈症?

HD是一种罕见的疾病,在西方世界的发病率约为每10万人中4-10例.如上所述,这种疾病是遗传的,可以追溯到一种叫做杭丁顿蛋白的单一基因的突变(计画)。计画基因包含一个DNA序列它由三个重复的核苷酸(胞嘧啶、腺苷和鸟嘌呤,或CAG)组成——这种模式被称为三核苷酸重复。

一定程度的三核苷酸重复计画基因正常,不会导致HD。然而,当基因发生突变时,会出现过多的CAG重复(大于35)。重复次数越多,开发HD的风险就越大。例如,36-39次重复会增加HD的风险,但也有可能出现这种疾病的发病时间太迟,以至于在其他原因导致死亡之前可能不会出现明显的症状。40次或更多的重复,然而,是完全渗透突变,意思是所有有突变的人都会患病。随着重复次数的增加,发病年龄更可能是年轻的70次或更多的重复导致疾病出现在青年期.的迄今为止最大的重复长度是250,但重复长度超过80则是非常罕见的。

基因突变计画导致HD的基因被称为an常染色体显性突变。这意味着为突变蛋白编码的基因变异是显性的,如果它被遗传,就会被表达出来。如果父母一方患有HD,他们的孩子有50%的机会遗传突变的基因,从而患上HD。

杭丁顿蛋白的功能(由计画基因)尚未被完全理解,但它是在胚胎发育中起重要作用的.也有迹象表明它是细胞信号通路的重要调节器。它在全身都有表达,但在中枢神经系统

过多的CAG重复出现在计画基因导致突变型杭丁顿蛋白的产生。这些突变蛋白的特性使它们很可能被细胞酶裂解。被切割的碎片会倾向于聚集在一起,在神经元内形成不易被脑酶清除的簇。人们假设这些蛋白质簇(在某些方面类似于在阿尔茨海默氏症帕金森症和其他神经退行性疾病)可能在HD中所见的神经元损伤中发挥作用。

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此外,突变杭丁顿蛋白似乎还能将其他正常蛋白质招募到这些簇中。通过这种方式,亨廷顿蛋白被认为将其异常状态扩散到健康蛋白质,从而可能导致正常的细胞功能被破坏。最后,一些人认为突变的杭丁顿蛋白可能对神经元也有直接的毒性作用。

然而,与其他神经退行性疾病一样,HD导致神经损伤的确切方式尚不完全清楚,蛋白质聚集对大脑的影响仍不完全清楚。例如,一些研究人员甚至认为杭丁顿蛋白聚集是大脑防御机制的一部分当它试图应对正在发生的其他致病变化时。总的来说,尽管有证据支持亨廷顿蛋白聚集物是有毒的,并且在疾病的发展中起一定作用的假设。

当亨廷顿蛋白沉积在HD患者的大脑中,大脑的某些区域也开始表现出神经变性。如上所述尾状硬膜受到强烈影响,但其他地区,如黑质大脑皮层海马体小脑下丘脑,丘脑也要经历堕落。

目前还没有治愈HD的方法。然而,有很多药物可以用来治疗这种疾病的症状。这些药物根据所针对的症状而不同,包括治疗舞蹈病的四苯嗪等药物选择性血清素再摄取抑制剂为抑郁症。虽然四苯嗪等药物对治疗HD症状有效,但有些药物也有显著的副作用。这往往使患者没有很好的治疗选择。治疗选择的稀少,加上这种疾病不可避免的致命性,导致HD患者的自杀率高出5至10倍。

参考文献(除了上面的链接文本):

沃克FO。亨廷顿氏舞蹈症。柳叶刀。2007年1月20日;369(9557):218-28。