Understanding Parkinsons disease and deep brain stimulation: Role of monkey models

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Received June 10, 2016; accepted November 27, 2016; First published December 22,2016.

eNeuro 22 December 2016, 3 (6) ENEURO.0156-16.2016; DOI: https://doi.org/10.1523/ENEURO.0156-16.2016

Mikael Lindahl^1,3 and Jeanette Hellgren Kotaleski^1,2,3

AFFILIATIONS

¹Science for Life Laboratory, School of Computer Science and Communication，KTH Royal Institute of Technology, Box 1031, 17121 Solna，Sweden,

²Department of Neuroscience, Karolinska Institute, 171 77 Stockholm, Sweden,

³Stockholm Brain Institute, Karolinska Institute，171 77 Stockholm, Sweden

摘要

基底神经节是决定行为选择的重要脑系统，在帕金森病(PD)中，基底神经节的功能被破坏，神经元表现出不适当的同步和振荡。

我们提出了一个基底神经节的尖峰神经模型，包括突触动力学、连接模式、神经元行为和多巴胺效应的可信细节。丘脑下核和苍白球A型(TA; arky苍白球)和I型(TI; prototypical)神经元活动的记录对模型进行验证。模拟实验预测，纹状体的局部抑制和间接通路的存在对于基底神经节在大范围的皮质驱动下正常运作都是重要的。研究发现，多巴胺耗损引起皮质纹状体突触与多巴胺受体D2突触(CTX-MSN D2)中棘神经元(MSNs)的AMPA效力增加，以及MSN外侧连接(MSN-MSN)的减少显著促进了PD的同步性和振荡增强。此外，逆转多巴胺耗损引起的CTX-MSN D1、CTX-MSN D2、TA-MSN和MSN-MSN偶联的改变可以改善或恢复基底神经节的动作选择能力。综上所述，我们发现突触效能和神经兴奋性参数的多种变化可以提高动作选择能力，同时减少振荡。识别这些靶点可以为PD的治疗提供潜在的思路，并增加我们对网络动力学和网络功能之间关系的理解。

原文：Untangling Basal Ganglia Network Dynamics and Function: Role of Dopamine Depletion and Inhibition Investigated in a Spiking Network Model

译文：解开基底神经节网络动力学和功能多巴胺消耗和抑制的作用在一个尖峰网络模型研究