中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心（神经科学研究所）叶铮研究组与复旦大学附属中山医院神经内科金莉蓉团队合作，发现中脑黑质致密部的结构损伤影响帕金森病患者的基底神经节功能和序列工作记忆能力。相关研究论文近日在线发表在《神经科学杂志》上。

人们每天都要处理大量的序列信息，谈话时要决定先说什么后说什么，干活时要决定先做什么后做什么。在健康成人的大脑中，序列信息的加工由前额叶-基底节网络负责，其中基底节包括纹状体、苍白球和丘脑底核等重要结构。科研人员在前期工作中发现，帕金森病患者的序列工作记忆损伤与丘脑底核的过度激活，以及丘脑底核与纹状体之间的功能连接减弱有关。

为进一步探索帕金森病序列工作记忆损伤的深层机制，科研人员利用神经黑色素敏感磁共振成像技术，检测了29名帕金森病患者和29名健康对照者的中脑黑质致密部神经黑色素高信号区域的面积。同时，利用任务态功能磁共振成像技术，检测了这些受试者在数字序背任务中的行为表现和脑部活动。该任务要求受试者按从小到大的顺序记住4个先后出现的数字。在一半试次中，数字以从小到大的顺序出现，受试者只要记住原始序列即可。在另一半试次中，数字以随机打乱的顺序出现，受试者需要重新排列数字，并记住新的序列。这两种试次的对比，考验受试者加工和更新序列信息的能力。

科研人员发现，与健康对照者相比，帕金森病患者的中脑黑质致密部神经黑色素高信号区域显著减小，说明患者中脑黑质致密部的结构受损。在数字序背任务中，与健康对照者相比，帕金森病患者的丘脑底核激活过高，纹状体和苍白球激活不足，中脑黑质与丘脑底核、纹状体和苍白球的功能连接减弱；中脑黑质致密部神经黑色素高信号区域越小，与序列加工有关的纹状体激活程度越弱，加工序列信息的能力也越差。临床常用的多巴胺受体激动剂虽然可以调节丘脑底核的激活，却不能有效提高帕金森病患者的序列加工能力。