科罗拉多大学安舒茨医学园区的一项新研究颠覆了几十年的神经科学教条，揭示了多巴胺，一种对运动、动机、学习和情绪至关重要的神经递质，在大脑中以非凡的精确性进行通信，而非此前认为的广泛扩散。这一突破性研究为数百万患有与多巴胺相关疾病的人带来了新的希望，标志着精准神经科学和医学的重大进展。
多年来，科学家们认为多巴胺是一种化学“广播系统”，会淹没大脑的大片区域来影响行为。但发表在《Science》上的新研究发现，多巴胺的作用更像一个精细调校的邮政服务，在特定的时间将高度局部的信息传递到特定的神经细胞分支。
“我们的当前研究发现，大脑中多巴胺信号传导比我们想象的要复杂得多，”科罗拉多大学医学院教授兼首席作者Christopher Ford博士说。“我们知道多巴胺在许多不同的行为中发挥作用，我们的工作为理解所有这些不同行为如何由多巴胺调节提供了一个初步框架。”
利用先进的显微镜技术，研究人员发现多巴胺在集中热点释放，使附近的脑细胞产生快速、局部的反应，而更广泛的信号则激活较慢、广泛的效果。这种双重信号系统使多巴胺能够同时微调单个神经连接并协调复杂的行如运动、决策和学习。
影响是深远的。多巴胺系统功能障碍在一系列脑部疾病中起着核心作用，包括帕金森病、成瘾、精神分裂症、注意力缺陷多动障碍（ADHD）和抑郁症。目前的治疗主要集中在恢复整体多巴胺水平，但这项研究表明，多巴胺信号传导的精确性可能同样重要。
“我们才刚刚开始理解多巴胺功能障碍如何导致帕金森病、精神分裂症或成瘾等疾病，”Ford说。
“还需要更多的工作来理解这些特定的多巴胺信号变化如何影响这些不同的神经和精神疾病。当然，目标是基于这些发现开发出针对这些疾病的新和更好的治疗方法。”
更多信息：Andrew G. Yee等，Striatal Dopamine Transmission的离散时空编码，《Science》（2025）。DOI：10.1126/science.adp9833
期刊信息：《Science》
提供：CU Anschutz Medical Campus
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