運(yùn)動(dòng)障礙是帕金森病 （PD） 的定義性主要特征，由皮質(zhì)基底神經(jīng)節(jié)回路功能障礙引起。臨床數(shù)據(jù)表明，電針 （EA） 刺激可能有益于 PD 患者的運(yùn)動(dòng)癥狀，而沒有不良反應(yīng)。然而，EA 對(duì) PD 的具體影響和潛在機(jī)制在很大程度上仍不清楚。
 
本研究調(diào)查了 100 Hz 應(yīng)用期間和之后 EA 刺激對(duì)單側(cè)注射 6-羥基多巴胺 （6-OHDA） 創(chuàng)建的 PD 大鼠模型的影響。為了建立 EA 的最佳治療參數(shù)，研究員們使用曠場(chǎng)和旋轉(zhuǎn)測(cè)試動(dòng)態(tài)評(píng)估運(yùn)動(dòng)行為。此外，他們還使用免疫電子顯微鏡評(píng)估了皮質(zhì)紋狀體脊柱的可塑性，并通過微透析、體內(nèi)電化學(xué)和高效液相色譜法測(cè)量了多巴胺能和谷氨酸能神經(jīng)遞質(zhì)的水平。

本研究通過使用Cerebus在體多通道神經(jīng)信號(hào)采集系統(tǒng)（Blackrock Mircosystems）采集了運(yùn)動(dòng)皮層和紋狀體中的局部場(chǎng)電位來記錄神經(jīng)活動(dòng)動(dòng)力學(xué)。此外，還采用化學(xué)遺傳學(xué)技術(shù)來探測(cè)皮質(zhì)紋狀體谷氨酸能神經(jīng)元，并闡明在 PD 大鼠模型中導(dǎo)致 EA 治療益處的機(jī)制。
 
為了檢查 EA 對(duì)運(yùn)動(dòng)癥狀的影響，研究員們最初評(píng)估了 PD 大鼠模型中的運(yùn)動(dòng)障礙。2 周后，由 6-OHDA 誘導(dǎo)病變的大鼠在旋轉(zhuǎn)試驗(yàn)中表現(xiàn)出運(yùn)動(dòng)、行進(jìn)距離更短和性能受損，表現(xiàn)出明顯的運(yùn)動(dòng)障礙。接下來，研究員們研究了不同頻率的 EA 刺激對(duì) 6-OHDA 損傷大鼠的影響。
 
由于紋狀體不僅接受黑質(zhì)紋狀體 DA能投射，還接受皮質(zhì)紋狀體和丘腦紋狀體谷氨酸能輸入，研究員們?cè)u(píng)估了 EA 治療對(duì) DA 耗竭后谷氨酸能投射的影響。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，他們首先評(píng)估了 vGluT1 和 vGluT2 的密度，它們作為投射到紋狀體的皮質(zhì)和丘腦谷氨酸能軸突末端的標(biāo)志物。
 
為了進(jìn)一步評(píng)估 EA 刺激的動(dòng)態(tài)治療效果，研究員們?cè)谶\(yùn)動(dòng)皮層和背外側(cè)紋狀體中使用長(zhǎng)期植入的電極進(jìn)行了同步記錄。觀察到DA 耗竭導(dǎo)致在紋狀體和運(yùn)動(dòng)皮層中觀察到的高β振蕩幅度顯著升高。皮質(zhì)紋狀體相干性在高β范圍內(nèi)也有所增加。
 
為了實(shí)現(xiàn)對(duì)抑制皮質(zhì)紋狀體神經(jīng)元的選擇性抑制，研究員們?cè)?6-OHDA 損傷大鼠中使用了由設(shè)計(jì)藥物 （DREADD） hM4Di 獨(dú)家激活的抑制性設(shè)計(jì)受體。進(jìn)行αCaMKII 和 hM4Di-mCherry 標(biāo)記的免疫染色以驗(yàn)證細(xì)胞特異性。
 
為了進(jìn)一步闡明皮質(zhì)紋狀體谷氨酸能傳遞對(duì) 6-OHDA 病變大鼠 EA 治療效果的貢獻(xiàn)，研究員們?cè)噲D通過長(zhǎng)期施用 CNO 激活 hM3Dq-DREADD 來抵消 EA 的影響。
 
越來越多的證據(jù)表明，EA 刺激通過多種方法對(duì)多巴胺能神經(jīng)元提供神經(jīng)保護(hù)作用。這些作用包括抗神經(jīng)炎癥、抗氧化應(yīng)激和抗凋亡反應(yīng)，以及調(diào)節(jié)腸道微生物組。
 
總之，本文的研究闡明了 PD 中 EA 治療的時(shí)間動(dòng)力學(xué)和最佳參數(shù)，它強(qiáng)調(diào)了抑制皮質(zhì)紋狀體谷氨酸傳遞在 EA 對(duì) PD 的治療益處中的重要性。
 
筆名：Liushuai
原文鏈接：https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC11614550/