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Aug 14, 2023

쥐의 움직임을 멈추면 파킨슨병의 운동 증상을 밝힐 수 있습니다

특정 뇌 세포를 활성화하면 동물의 움직임이 완전히 중단됩니다. 작성자: Marisa Wexler, MS | 2023년 8월 2일 뇌의 특정 신경 세포 그룹을 활성화하면 갑작스럽고 총체적인

특정 뇌세포를 활성화하면 동물의 움직임이 완전히 중단됩니다.

작성자: 마리사 웩슬러, MS | 2023년 8월 2일

뇌의 특정 신경 세포 그룹을 활성화하면 생쥐의 움직임이 갑자기 완전히 중단된다는 연구 결과가 나왔습니다.

얼어붙고 움직임이 느려지는 것이 파킨슨병의 일반적인 운동 증상이기 때문에 과학자들은 이러한 신경 세포가 파킨슨병에 중요한 역할을 할 수 있다고 생각합니다.

“운동 정지 또는 느린 움직임은 파킨슨병의 주요 증상 중 하나입니다. 우리는 이러한 특별한 신경 세포가 파킨슨병에서 과도하게 활성화되는 것으로 추측합니다. 이는 움직임을 방해할 것입니다.”라고 덴마크 코펜하겐 대학교 교수이자 이번 연구의 공동 저자인 Ole Kiehn 박사는 보도 자료에서 말했습니다.

"Pedunculopontine Chx10+ 뉴런은 생쥐의 전반적인 운동 정지를 제어합니다"라는 연구는 질병이 없는 상태에서 이러한 세포의 기능을 이해하는 데 초점을 맞추었지만, 이번 연구 결과는 "결국 파킨슨병의 일부 운동 증상의 원인을 이해하는 데 도움이 될 수 있습니다." "라고 키엔은 말했다. 네이처 뉴로사이언스(Nature Neuroscience)에 게재되었습니다.

움직임을 조정하는 뇌의 능력은 복잡한 과정입니다. 잘 조화된 움직임을 실행하려면 뇌는 움직임이 시작되는 시점, 지속되는 시간, 중지하는 시점 등을 매우 정밀하게 제어할 수 있어야 합니다. 뇌의 움직임을 제어하는 ​​정확한 메커니즘은 여전히 ​​잘 알려져 있지 않습니다.

여기에서 연구자들은 움직임을 조정하는 데 도움이 되는 뇌의 PPN(Pedunculopontine Nucleus) 부분에서 특정 뉴런(신경 세포) 그룹을 확인했습니다. 이 뉴런은 Chx10이라는 단백질 표지를 발현하고 화학적 메신저인 글루타메이트를 생성합니다.

그들은 뉴런이 특정 유형의 빛에 반응하여 활성화되도록 설계되어 그 기능을 테스트하는 광유전학이라는 기술을 사용했습니다. Chx10 양성 뉴런이 활성화되자 생쥐는 얼어붙고 움직임이 멈췄으며 심지어 호흡을 멈추고 심박수를 낮추기도 했습니다.

“움직임을 멈추는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 이러한 신경 세포의 특별한 점은 일단 활성화되면 움직임이 일시 중지되거나 정지된다는 것입니다.”라고 Kiehn은 말했습니다. Kiehn은 이러한 변화를 “영화를 일시 중지하는 것과 같습니다. 배우들의 움직임이 그 자리에서 갑자기 멈춘다”고 말했다.

뉴런의 활성화가 멈췄을 때 쥐는 움직임을 재개했습니다. 마치 일시 정지된 비디오에서 '재생'을 누르는 것과 같습니다.

“이 '일시 중지 및 재생 패턴'은 매우 독특합니다. 그것은 우리가 이전에 본 어떤 것과도 다릅니다. 이는 우리나 다른 연구자들이 연구한 다른 형태의 움직임이나 운동 정지와 유사하지 않습니다. 그곳에서 운동은 반드시 멈춘 곳에서 시작되지는 않지만 새로운 패턴으로 다시 시작될 수 있습니다.”라고 Kiehn 연구실에서 대학원생으로 연구에 참여한 이번 연구의 공동 저자인 Haizea Goñi-Erro 박사는 말했습니다.

Chx10 양성 뉴런의 활성화로 인해 유발되는 동결 유형은 쥐나 다른 동물이 겁을 먹었을 때 얼어붙는 방식과 다릅니다.

“우리는 여기서 관찰된 움직임 정지가 두려움과 관련이 없다고 확신합니다. 대신, 우리는 그것이 주의력이나 주의력과 관련이 있다고 믿습니다.”라고 코펜하겐 대학의 공동 저자이자 교수인 Roberto Leiras 박사는 말했습니다.

파킨슨병 환자를 대상으로 한 이전 연구에서는 특정 뇌 영역에 전기 자극을 전달하는 외과적 개입인 심부 뇌 자극(DBS)을 사용하여 이러한 뉴런이 발견되는 뇌 영역인 PPN을 표적으로 삼았습니다. 이러한 방식으로 PPN을 목표로 삼는 것은 어떤 경우에는 운동 증상을 완화하는 데 도움이 되었지만 다른 경우에는 그렇지 않았습니다.

Chx10 양성 뉴런은 주로 신체 앞쪽에 있는 PPN 부분에서 발견되기 때문에 이러한 새로운 발견은 이러한 불일치를 설명하는 데 도움이 될 수 있습니다. 그들은 PPN의 DBS가 특히 뒷부분을 타겟으로 한다면 더 성공할 수 있을 것이라고 추측했습니다. 이는 움직임을 자극하는 PPN의 다른 뉴런을 활성화하는 동안 동결을 유발하는 뉴런의 활성화를 피할 수 있습니다.