帕金森病异常症状的同步振荡和随机共振机制

帕金森病(PD)是一种常见于中老年的神经系统变性疾病，发病机理不清，目前仍无理想的治疗方法，成为我国人口老龄化面临的重大难题。.基底节-皮层环路神经元出现振荡和同步是PD众所周知的特征。异常同步振荡可能错误"捆绑"多脑区的运动信息；而随机共振效应可能使PD局部信息检测出错。.本研究拟采用动物实验和临床研究相结合的方式，运用多种电生理技术手段，在单细胞水平、神经元集群水平和网络水平，多层次深入研究PD基底节-皮层环路的异常同步振荡；发现僵硬、震颤等不同PD症状在运动皮层的异常同步振荡的特异性时空模式；阐明异常同步振荡错误"捆绑"运动信息与PD运动机能障碍的关系。探索基底节-皮层环路是否存在随机共振现象及其在PD异常中的作用。验证我们关于"PD异常症状的同步振荡和随机共振机制"的设想。.这是从全新角度理解PD发病原因，可为临床PD诊疗提供新思路，也是对大脑运动信息检测、整合的初步探索，意义重大

帕金森病（Parkinson’s disease, PD）是中老年人常见的一种以运动迟缓、强直、静止性震颤和姿势反射障碍为主要临床症状的神经系统退行性疾病。因对其发病机理还未研究清楚，故目前国内外对此病仍无理想的治疗方法。. 神经系统的主要功能是信息的检测、传输、处理和整合等。帕金森病患者的感觉、运动信息发生紊乱。目前，同步振荡理论和随机共振现象被认为与神经系统信息的检测、处理及整合密切相关，也可能成为帕金森病感觉、运动信息紊乱并导致不同临床症状的内在机制。在此，就帕金森病运动机能障碍问题，我们特提出：“帕金森病异常症状的同步振荡和随机共振机制”的设想，并尝试从脑片水平、整体动物水平、以及临床研究三个层次对此假设进行验证。. 1）脑片水平，证实基底节神经元放电存在随机共振现象，业已在STN神经元放电模式中得到证实。此外，噪声可提高基底节神经元的兴奋性，并可使基底节神经元的放电模式发生转变，也可提高基底节神经元对弱信号的检测能力。. 2）脑片水平，发现基底节神经元存在θ频段的共振特性。其中，黑质致密部多巴胺能神经元的阈下膜共振由Ih和Isk两种离子电流介导，分别有其特定的电压范围，相互独立，但有重叠；丘脑底核、苍白球的神经元也具有共振特性，均由Ih电流介导。进一步，我们还发现多巴胺D2受体阻断剂可消除丘脑底核神经元的共振，而D1受体阻断剂对神经元的共振无显著影响。. 3）整体动物水平，发现PD模型大鼠相关的异常高电压纺锤波（HVSs），且PD大鼠在该节律上存在苍白球与运动皮层之间的异常同步性。进一步还发现D2样受体参与该节律的调节。. 4）发明了猴立体定位头环适配器，填补了国内外相关领域中的空白；成功建立偏侧PD猴模型；并通过脑深部电刺激（DBS）逆转了阿扑吗啡引起的偏侧PD猴模型的旋转行为。. 本课题将神经电生理与非线性理论相结合，从新的角度探讨了PD 的发病机制，可能为未来临床DBS更好地选择个体化治疗PD提供指导。