Rörelse minskar sensoriska reaktioner vid Parkinsons sjukdom
Forskare vid Karolinska Institutet har tittat på hur rörelse formar våra sinnen och hur både sensoriska och motoriska processer påverkas vid Parkinsons sjukdom. I en studie publicerad i Nature Communications, visar forskarna att hos Parkinsonmöss (dopaminutarmade möss) så minskar rörelsereaktionen på sensorisk input och att både sensoriska och motoriska processer förändras.
Viktiga resultat
Rörelsekontroll och sensorisk integration är de grundläggande funktionerna i vårt nervsystem. En grupp djupa kärnor i hjärnan, som kallas de basala ganglierna, är involverade i sådana sensomotoriska funktioner. De basala ganglierna är också den primära hjärnregionen som påverkas vid Parkinsons sjukdom
– De basala ganglierna är involverade i både sensoriska och motoriska funktioner och vi visar här hur rörelse formar sensoriska reaktioner, berättar Gilad Silberberg, professor vid institutionen för neurovetenskap vid Karolinska institutet och medförfattare till artikeln.
– Vi visar också att hos parkinsonmöss så förändras både sensorisk integration och rörelserelaterade reaktioner.
Tidigare har studier inom det basala ganglierfältet främst fokuserat på motoriska funktionsnedsättningar, medan forskarna här belyser interaktionerna mellan motoriska och sensoriska funktioner.
– Resultaten är viktiga för att vi ska kunna förstå sensorisk-motoriska interaktioner vid normal hjärnfunktion. Vi visar att enstaka nervceller i de basala ganglierna svarar på både sensorisk stimulering och rörelse. Vi visar också att rörelse minskar styrkan i sensoriska ingångar och beskriver de mekanismer som får det att ske, säger Roberto de la Torre-Martinez, postdoktor och medförfattare till studien.
Elektrisk inspelning av djupa hjärnneuroner
Forskarna använde en speciell elektrisk inspelningsmetod som kallas "patch-clamp electrophysiology" (som fick Nobelpriset 1991).
– I den här studien använde vi metoden för att registrera djupa hjärnneuroner hos vakna möss medan de integrerade sensorisk stimulation. Dessa inspelningar är tekniskt utmanande men de kan ge information om de synaptiska ingångarna till nervceller medan djuret är engagerat i sensorisk-motoriska funktioner. Vi använde friska möss och jämförde deras sensorisk-motoriska egenskaper med Parkinsoniska (dopaminutarmade) möss, berättar Maya Ketzef, biträdande professor vid samma avdelning och medförfattare till studien.
Nästa steg
Nästa steg blir att kombinera patch-clamp-inspelningarna med avbildning av olika neuromodulatorer i de basala ganglierna.
– Traditionellt har dopamin varit den huvudsakliga neuromodulatorn som studerats i de basala ganglierna, och vi skulle vilja studera hur dopamin interagerar med andra neuromodulatorer som till exempel acetylkolin och serotonin, säger Gilad Silberberg.
Studien har huvudsakligen finansierats av Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse, Vetenskapsrådet, Hjärnfonden, Karolinska Institutet och Strategiska forskningsområdet inom neurovetenskap (StratNeuro).
Publikation
Ongoing movement controls sensory integration in the dorsolateral striatum.
de la Torre-Martinez R, Ketzef M, Silberberg G
Nat Commun 2023 Feb;14(1):1004