Neuron｜動還是不動，得聽GO-STOP信號！科學家發現stop信號神經元 _健康小知識

在車輛行駛過程中遇到前方車輛減速的情況下會立即跟著減速，以免發生車禍。人類會根據事情的發展過程隨時調整，及時做出放棄的行為，這其實屬于認知能力的靈活性的具體表型。
人類大腦中存在“go”通路：運動皮質通過中繼站紋狀體和基底節的黑質與運動丘腦發生聯系。這一途徑的激活將運動丘腦從持續的抑制狀態中釋放出來，讓運動“燥”起來。
然而大腦不會讓你一直燥，它對運動的控制張弛有度，因此同樣存在一類“Stop”信號的神經元。丘腦底核（STN）激活基底節最終輸出核團（內側蒼白球和黑質網狀部）增強對運動丘腦的抑制作用。
2021年3月3日（提前在線）美國雪松西奈山醫療中心神經外科UeliRutishauser研究團隊在Neuron雜志上發表文章首次在單細胞水平記錄了人類丘腦底核區域快速運動和停止運動的神經元的放電活動。
帕金森患者同時承受無法自主運動和無法控制過度運動的痛苦。長期以來，這種自相矛盾的混合運動癥狀被認為是由于大腦控制運動開始和停止的區域功能紊亂引起的。 STN和內側蒼白球是臨床上腦深部電刺激治療帕金森運動癥狀的主要刺激靶點。

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帕金森患者進行go-stop的訓練方案
19名帕金森患者在進行深部腦刺激期間通過操縱移動桿進行go-stop的訓練，約44%的患者能夠正確的做出stop反應。研究人員對這些Stop錯誤的反應進行總結分類， Fast-go類型就是在stop口令未發布之前就進行了操作， Slow-go類型就是在stop口令未發布之后延遲進行操作，錯的最離譜的就是failed-stop類型，對stop口令完全是后知后覺。
研究人員發現在獲得stop口令并及時做出反應的平均時間為480毫秒，這個反應時間越長出現錯誤的概率越大，而對stop口令延緩執行的平均時間為361毫秒。
在進行go-stop的訓練的同時，記錄STN腦區83個神經元反應，發現在進行操作的過程中該腦區的32個神經元活性增強，稱為go神經元。他們發現大多數go神經元在操縱移動桿之前就已經開始放電了，并且在正確get到Stop信號下放電活動減少。
此外，在這83個神經元中其中47個與Stop信號相關，稱為Stop神經元。這些stop神經元能夠在接收到stop信號的同時進行快速響應，這對于抑制即將發生的動作是非常關鍵的。

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通過主成分分析，對這些神經元的放電特點進行分析發現在空間位置上， go神經元主要分布在背側區域， Stop神經元在STN腦區的腹側區域分布更多。

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總的來說，本文揭示了背外側STN腦區的神經元與go信號相關，負責運動的選擇性，而腹內側STN腦區的神經元與stop信號相關，負責抑制運動。這對于利用深部腦刺激STN腦區不同亞區或可精準治療帕金森自主運動失控和過度運動的混合障礙。
【參考文獻】
1.https://doi.org/10.1016/j.neuron.2020.12.025
【Neuron｜動還是不動，得聽GO-STOP信號！科學家發現stop信號神經元】文中圖片均來自參考文獻

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