弗吉尼亚理工大学VTC弗林生物医学研究所Meike van der Heijden实验室的一项新研究挑战了关于小脑中浦肯野细胞（图中显示为绿色）和深核细胞（位于图像中心深色区域中带有绿色斑点的部分）在运动障碍中的脑活动假设。来源：Meike van der Heijden/弗吉尼亚理工大学
科学家发现，一个关键的脑信号可能一直在将研究人员引向错误的方向，这可能会改变运动障碍的研究和治疗方法。
弗吉尼亚理工大学VTC弗林生物医学研究所的一位神经科学家进行的一项新研究正促使研究人员重新思考关于慢性运动障碍研究的一个基本假设。
该研究聚焦于肌张力障碍、共济失调和震颤，这三种神经系统疾病会导致不自主运动，包括痛苦的肌肉收缩、异常姿势和颤抖。尽管这些疾病症状各不相同，但它们都源于小脑的问题，小脑是负责协调运动的大脑部分。
多年来，神经科学家一直依赖一种脑细胞的活动来推断另一种脑细胞的活动。新发现表明，这种方法可能无法提供准确的图像。
两种脑细胞类型可能并非紧密关联
在小脑中，浦肯野细胞通常会抑制深小脑核中的神经元活动。由于这种直接连接，研究人员通常认为测量浦肯野细胞的活动可以可靠地反映深层神经元中发生的情况。
然而，由Meike van der Heijden领导的一项新研究挑战了这一观点。发表在《生理学杂志》上的这项研究发现，尽管这两种细胞类型在解剖学上是相连的，但一种细胞的活动并不能很好地指示另一种细胞的活动。
"我们发现浦肯野细胞和深核细胞的活动之间没有明确的线性关系。因此，监测一种细胞来了解另一种细胞的活动具有非常有限的预测能力，"该研究所的助理教授Van der Heijden说。
浦肯野细胞是小脑中的大型神经元，有助于协调运动、平衡和运动学习。它们作为大脑的主要控制细胞，通过调节发送到更深层脑回路的信号来微调运动。来源：Shutterstock
发现可能影响未来治疗
这一发现对小脑运动障碍的研究和治疗方法的开发都具有重要意义。
"浦肯野细胞和小脑深核细胞活动在疾病状态下会受到破坏，对这些神经元类型之间关系的更好理解最终将有助于优化肌张力障碍、共济失调和震颤等疾病的治疗方法，"弗吉尼亚理工大学转化生物学、医学和健康研究生项目的博士生、该研究的第一作者Alyssa Lyon说。
浦肯野细胞位于小脑的外层，比位于大脑表面更深处的小脑深核细胞更容易记录。由于它们更容易获取，浦肯野细胞长期以来一直被视为深层神经元活动的便捷生物标志物。
在正常条件下，浦肯野细胞抑制小脑深核细胞。因此，研究人员预计浦肯野细胞活动越高，深核中的活动就越低，反之亦然。
研究人员发现无显著相关性
为了验证这一假设，研究团队分析了从小脑疾病临床前模型收集的电生理记录数据库。尽管有预期的关系，但他们发现这两种神经元类型之间的活动没有显著相关性。
"我们建议，如果你想了解小脑在疾病状态下的行为，你必须观察深核神经元，而不仅仅是浦肯野细胞，"同时在弗吉尼亚理工大学神经科学学院任职的Van der Heijden说。
她还警告说，旨在改变浦肯野细胞活动的治疗方法不应自动期望对小脑深核产生相应的变化。
"这是一个关于理解疾病中脑活动的警示故事，也是关于治疗这些具有挑战性疾病的警示故事，"Van der Heijden说。"我们需要非常谨慎地做出假设，并实际进行实验来测试我们的假设。"
参考文献："疾病状态下浦肯野细胞稳态活动对小脑输出的预测能力有限"，作者Alyssa M Lyon、Viviana Hernandez-Castanon和Meike E van der Heijden，2026年4月20日，《生理学杂志》。
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