你是否思考过这样一个问题：为何喝茶时手总能准确到达杯子的位置，而且总能把杯子送到嘴边，而非送到眼睛上？
学过初中生物就会知道，这是大脑的功劳。那么，大脑是如何通过精确的调节，来完成这些看似简单的动作？科学研究表明，大脑基底神经节之一的纹状体，尤其是背外侧纹状体，对于运动的产生和调节，发挥着至关重要的作用。
背外侧纹状体主要由两种神经元组成：一种是“直接通路”神经元，可以促进动作的表达；另一种是“间接通路”神经元，可以抑制不想表达的动作。在这两种神经元中，都包含着蛋白激酶A，这是一种负责催化蛋白质磷酸化过程的酶。
而上述两种神经元的兴奋性，也会受到多巴胺的调控。经典理论认为，多巴胺对于这两种神经元的调控，主要依赖对于两种神经元中蛋白激酶A的调节。
通过1型多巴胺受体，多巴胺会增加“直接通路”神经元中蛋白激酶A的活动，进而增强神经元的兴奋性，从而促进运动。
通过2型多巴胺受体，多巴胺则能抑制“间接通路”神经元中蛋白激酶A的活动，进而降低神经元的兴奋性，从而抑制运动。
因此，在这两种神经元中，多巴胺的最终作用都是为了调节运动。如果多巴胺神经元受损，“直接通路”神经元和“间接通路”神经元之间的平衡会被打破，从而引发运动障碍，比如如帕金森病等。
在纹状体中，两种神经元活动的失衡，除了会导致各种运动型障碍疾病之外，也有大量研究表明多种精神类疾病比如精神分裂症、抑郁症的发病机理，也是源于上述平衡被打破。
所以，几乎所有相关疾病的药物研究，都集中于调控多巴胺或多巴胺受体。而多巴胺调节蛋白激酶A的经典理论，也在这些药物研发中占据主导地位。
但是，多数支持这一理论的实验证据，均来自于体外实验。体内实验的复杂性往往超出科学家的预测，很多体外实验和体内实验的结果完全不同。
因此，多巴胺是否像经典理论预测的那样，可以调控两种神经元的蛋白激酶A的活动？也亟需在体实验的直接验证。
近日，美国俄勒冈健康与科学大学Vollum研究所马磊博士和所在团队，通过在体研究发现：和经典理论一致的是，激活多巴胺神经元之后，确实可以增加蛋白激酶A在“直接通路”神经元中的活动。
但是，与目前理论不同的是，直接激活多巴胺神经元，并不会降低“间接通路”神经元中蛋白激酶A的活动。并且，和目前理论完全相悖的是，小鼠运动会直接增强、而不是降低间接通路神经元中蛋白激酶A的活动。
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马磊（来源：马磊）
这项研究还表明，运动不仅会释放多巴胺，也会释放神经递质——腺苷。而在“间接通路”神经元中，正是腺苷上调了蛋白激酶A的活力，从而增强“间接通路”神经元的兴奋性，进而抑制运动。
前面提到，对于两种神经元的调节，多巴胺都起着促进运动的作用。但是，生物系统不能无休止地运动，这就需要一个冷却系统，来防止系统“过热”。
如果多巴胺是“一匹冲刺的野马”，腺苷就是对应的“缰绳”，起着拮抗多巴胺功能的作用。多巴胺和腺苷这对“马与缰绳”的组合，能把“直接通路”神经元和“间接通路”神经元的活动，维持在一个相对平衡的状态，从而对运动系统实施更准确的调节和控制。
就像前面提到的喝茶，在多巴胺的帮助下你才能举起杯子。但是，腺苷这个“缰绳”会让你停下来，不至于将茶“喝到眼睛里”。
拓展药物研发的手段
如前所述，纹状体的功能障碍，会导致帕金森症和众多精神类疾病。当下，治疗这些疾病的药物主要集中在调节多巴胺，比如调节1型或者2型多巴胺受体。
这类治疗的理论基础，通常基于多巴胺调节“直接通路”神经元和“间接通路”神经元中蛋白激酶A的活动。
而这次研究不仅修改了当前的经典理论（即在体激活多巴胺神经元，并不会降低“间接通路”神经元蛋白激酶A的活动），并在此基础上引入腺苷这一新型调节机制。
因此，在研发相关药物时，这一成果能让技术手段得到大幅拓展。比如，就目前的多巴胺调节药物来说，病人服用一段时间后，由于多巴胺受体的内调往往会产生抗药性。这时，就可以采用此次马磊提出的调节腺苷或腺苷受体的方法。
当然，也可以研发通过调节腺苷或腺苷受体，来治疗纹状体功能障碍的策略。如果同时调节多巴胺和腺苷，还能实现更精细的调节手段。马磊表示：“我相信，大家看到这篇论文之后，会有更多人把研究方向转移到腺苷。”
（来源：Nature）
近日，相关论文以《运动通过纹状体神经元中的多巴胺和腺苷激活PKA》（Lo
