В новом исследовании, опубликованном в Nature Neuroscience, ставится под сомнение распространенная гипотеза о том, что быстрые (менее секунды) колебания уровня дофамина регулируют силу (скорость и амплитуду) уже выполняемых движений.
Эти результаты меняют понимание того, как дофамин регулирует движение, и могут изменить подходы к лечению и коррекции болезни Паркинсона. Ключевую роль в развитии болезни Паркинсона играет недостаток нейромедиатора дофамина. У пациентов с болезнью Паркинсона происходит деградация нейронов, вырабатывающих дофамин, что приводит к замедлению движений (брадикинезии), тремору и проблемам с равновесием. В разных исследованиях во время движения наблюдались быстрые всплески дофамина, и считалось, что такие быстрые выбросы могут моментально регулировать движение, определять его силу и скорость.
Новое исследование ученых из Нью-Йоркского университета и Университета Макгилла ставит под сомнение эту гипотезу и предлагают переосмыслить роль дофамина в движении. Они предполагают, что простое увеличение уровня дофамина уже будет достаточным для улучшения двигательной активности и упростит лечение болезни Паркинсона.
Чтобы проверить эту идею, исследовали активность мозга мышей, нажимавших на рычаг передней лапой для получения воды. При этом дофаминовые клетки «включались» и «выключались» с помощью специальной методики. Если бы быстрые выбросы дофамина действительно контролировали энергичность движения, изменение уровня дофамина в этот момент должно было менять скорость нажатия на рычаг.
Но оказалось, что мгновенные всплески дофамина не влияют на энергичность нажатия. В экспериментах с леводопой (лекарство, восстанавливающее двигательную активность у мышей с поражением дофаминовых нейронов) обнаружено, что препарат действует за счет повышения базового уровня дофамина в мозге, а не за счет быстрых выбросов.
Исследование показывает, что дофамин критически важен для инициации движения, мотивации к действию и частоты движений. Однако сила и энергичность уже происходящего движения, видимо, определяется другими механизмами. Это исследование меняет устоявшееся представление о мгновенном контроле движений дофамином и может повлиять на подходы к лечению двигательных расстройств, таких как болезнь Паркинсона.
Текст: Юлия Баимова