第二章　錐體外系結構與生理功能

錐體外系是運動系統的一個組成部分，包括錐體系以外的所有運動神經核和運動神經傳導束。然而，錐體外系的具體結構組成迄今尚存爭議。前庭、小腦系統也屬于錐體系以外的平衡運動系統，照理應屬錐體外系，但解剖學中習慣把這兩個系統獨立分述。研究表明錐體外系的解剖和功能均與錐體系有密切關系，因此亦有人認為，錐體外系應包括全部的上運動神經元，其沖動主要經網狀結構傳到下運動神經元。本章包括以下內容，基底節的主要結構、基底節環路及神經遞質、基底節的主要生理活動特點和功能。

一、錐體外系的解剖結構

錐體外系的主要組成部分是基底神經節（basal ganglia）。基底節由腦深部的一系列核團構成，有解剖和功能兩種定義。解剖上，基底節指的是端腦深部的核團，位于大腦兩半球深部，靠近間腦與中腦，一般認為，基底節包括以下成對的灰質團塊：尾狀核（caudate nucleus）、殼核（putamen）、蒼白球（globus pallidus）［亦稱舊紋狀體（paleostriatum），分內側部或稱內節（globus pallidus，pars interna，internal segment，GPi）和外側部或稱外節（globus pallidus，pars externa，external segment，GPe）］、黑質（substantia nigra）［分致密部（substantia nigra，pars com-pacta，SNc）和網狀部（substantia nigra，pars reticulata，SNr）］、丘腦底核（subthalamic nucleus）或稱Luys核（Luys nucleus）、伏隔核（accumbens nucleus）。功能上，聯系緊密的丘腦底核（位于間腦）、黑質和腳橋核（兩者位于中腦）也歸屬于基底節，它們參與構成基底節的運動環路。基底節除了主要發揮運動功能以外，在認知、行為和情感方面也發揮重要作用。例如，邊緣系統與基底節有廣泛的相互聯系，基底節的一些核團如杏仁核（舊紋狀體）、伏隔核和腹側蒼白球與這些功能均有關。

基底節主要運動核團包括尾狀核和殼核，這兩個核團雖然被內囊分開，卻有相同的起源、細胞結構、化學和生理特性，故合稱新紋狀體（neostriatum），或簡稱紋狀體（striatum）。蒼白球內側部和黑質網狀部雖然也被內囊分開，但實驗證明它們屬于同—個功能結構，有人稱之為GPi-SNr復合體（GPi-SNr complex）。所以從功能上，—般把基底神經節分成5部分：紋狀體（包括尾狀核和殼核）、蒼白球外側部、GPi-SNrS復合體、黑質致密部及丘腦底核。從形態上，殼核和蒼白球合稱為豆狀核（Lentiform nucleus）。基底節主要的信息傳遞環路來自皮層經丘腦中繼返回皮層，黑質致密部（SNc）通過神經遞質多巴胺對此環路進行重要的調節。其他參與調節的核團包括以去甲腎上腺素為神經遞質的藍斑（LC）、以5-HT為神經遞質的中縫核（MRN）。

（一）紋狀體

紋狀體由尾狀核、殼核及腹側紋狀體核團（包括杏仁核）組成，各核團將在基底節環路部分中討論。紋狀體的不同部分與大腦不同的部位聯系發揮不同的作用，殼核與運動有關，尾狀核與認知有關，而腹側紋狀體核團參與構成邊緣系統。紋狀體神經元中絕大部分（靈長類75%以上，嚙齒類95%以上）細胞為中型棘狀神經元（MSN），屬于γ-氨基丁酸（GABA）能細胞，亨延頓舞蹈病（Huntington disease，HD）主要為MSN受累。MSN發出投射纖維到蒼白球，接受來自皮層和丘腦的谷氨酸能的傳入。丘腦的中央內側核及束旁核纖維分別投射到殼核與尾狀核，殼核與尾狀核同時接受來自SNc的多巴胺能纖維傳入、LC的腎上腺素能纖維傳入及MRN的5-HT能纖維傳入。谷氨酸能傳入纖維神經末梢在樹突棘的頭部、多巴胺能傳入纖維神經末梢在棘的頸部形成突觸，DA調節谷氨酸能傳入對MSN的作用。根據MSNs上DA受體的不同分為兩種類型，一種存在D1及GABA受體外，還含有P物質和強啡肽，它們發出纖維直接投射到GPi；另一種存在D2及GABA受體外，還含腦啡肽，它們發出纖維投射到GPe，與到GPi的一級投射纖維構成基底節的間接通路。紋狀體還存在無棘的中間神經元，至少分為四種細胞，且無紋狀體外的投射。其中一種是具有大軸索神經末梢的大型無棘膽堿能細胞，它們主要接受來自皮層的谷氨酸能和SNc的DA能的傳入，皮層傳入的作用為興奮性而SNc傳入的作用為抑制性。這些細胞能夠單獨自發地發揮作用，故也被稱為緊張性活動神經元（tonically active neurons，TANs），其自發作用是指它們能夠持續地釋放Ach，釋放到細胞外Ach的水平受AChE和突觸前毒蕈堿型受體的負反饋作用兩者的調節，它們還接受腺苷、GABA、NE和5-HT的作用。不同皮質功能區投射至紋狀體具有嚴格的定位關系。在靈長類來自感覺運動區的纖維主要定位投射至殼核，另外還投射至底丘腦核。皮質至基底節輸入纖維為興奮性，其遞質是谷氨酸（Glu）。

（二）內側蒼白球和黑質網狀部（GPi-SNrS復合體）

在組織學、纖維聯系及神經疾病神經變性改變等方面，Gpi、SNr兩者相似，內側蒼白球（GPi）和黑質網狀部（SNr）具有相同的組織結構，兩者之間的關系類似尾、殼核，因此SNr常被認為是Gpi的一部分，只是在解剖學上人為地進行了核團劃分。除了與GPi相似的纖維聯系外，SNr還發出纖維投射到上丘，上丘在眼球快速掃視運動的控制中發揮重要作用。從功能角度，Gpi和SNr可視作基底節輸出核團的兩個亞單位。與尾狀核、殼核不同，Gpi/SNr神經元具有高頻自發放電（60Hz），在運動參數改變時其放電頻率可出現上調或下調。與尾狀核、殼核一致的是Gpi/SNr放電活動變化與相應的皮質感覺運動區也有對應關系。

Gpi/SNr主要接受來自新紋狀體的直接投射和間接投射（經外側蒼白球和底丘腦核），其傳出纖維主要投射至丘腦腹外側核/腹前核（VL/VA）及中央中核，另有少量纖維至腳橋核（PPN）和中腦上丘。至丘腦的投射經丘腦接替返回大腦皮質（與運動有關的纖維主要返回至SMA），至PPN及上丘的投射經多突觸傳遞下行至脊髓。PPN還發出上行纖維至基底節和丘腦。Gpi/SNr是基底節的主要輸出單位，輸出纖維的遞質是GABA，因而對靶區神經元可能起抑制作用。

（三）外側蒼白球

蒼白球可以分為背部和腹側部（腹側紋狀體）或以中央髓板為界分為內側蒼白球（GPi）及外側蒼白球（GPe）。新紋狀體的輸出纖維一部分直接投射到Gpi/SNr，一部分經外側蒼白球（Gpe）和丘腦底核（STN）間接到達Gpi/SNr。這兩條通路分別稱作直接通路和間接通路，間接通路有兩支，其一是：新紋狀體→Gpe→STN→Gpi/SNr，另一支是：新紋狀體→Gpe→Gpi/SNr，Gpe傳出纖維有小部分至丘腦網狀核（NRT），后者有纖維至丘腦VL/VA。Gpe輸出為抑制性GABA能纖維，STN輸出為興奮性Glu能纖維。因此，新紋狀體MSN興奮時，經直接通路傳遞使基底節輸出減少，間接通路傳遞使基底節輸出增加。

（四）丘腦底核

丘腦底核（STN）中主要的神經元為長樹突的GABA能細胞，其中大約7.5%為中間神經元。其背外側部管理運動，腹側部與運動的聯合協調有關，內側部發出纖維到邊緣系統。

（五）黑質

黑質（SN）一般分為SN致密部（SNc）和SN網狀部（SNr），這兩部分在結構和功能上差異很大，SNr在前面已經論述過，在此不再重復。SNc中大部分神經元為DA能細胞，發出投射纖維構成黑質紋狀體系統。其功能除了促進運動外，很多證據表明還與獎賞行為的易化有關。這些細胞含有神經黑色素，因此在腦切片中呈現黑色，故該核團被命名為“黑質”，當它們死亡脫失時即出現帕金森病的運動癥狀。神經黑色素由DA-苯醌聚合生成，苯醌是一種氧自由基，因此通過神經黑色素的生成能夠減輕DA能神經元的氧化應激反應。帕金森病腦內退化的黑質致密部的主要特征是鐵含量升高，銅含量降低。神經黑色素能夠與鐵離子螯合、與許多毒性物質結合，參與一系列獨特的生物反應，進一步增加了神經元的易損性。有些DA能細胞的樹突伸入SNr，后者具有GABA能受體。

黑質致密部（SNc）主要含DA能神經元，其傳出纖維主要投射至新紋狀體。運動皮質也接受DA能纖維投射，其纖維來源于中腦腹側被蓋（VTA）。DA對錐體外系功能活動的影響復雜而廣泛，它對直接通路和間接通路具有不同的作用。DA對直接投射至GPi/SNr的新紋狀體MSN具有興奮作用，對投射至Gpe的MSN具有抑制作用。如上所述，直接通路活動的結果是使基底節輸出減少，間接通路活動的結果是使基底節輸出增加。DA增強直接通路的活動而抑制間接通路的活動，兩者均使基底節輸出減少。一般認為丘腦-皮質投射對皮質的運動功能具有易化作用，來自基底節的抑制性輸出對這一反饋通路具有抑制作用。由于黑質-新紋狀體DA通路使基底節輸出減少，因而具有易化運動的功能。

研究發現，DA對參與直接通路和間接通路的新紋狀體神經元具有不同的作用。目前認為這與兩種神經元具有不同類型的DA受體有關。參與直接通路的MSN主要含D1型DA受體，參與間接通路MSN主要含D2型DA受體，它們與特異的DA受體激動劑結合后分別使各自的細胞發生去極化和超極化。DA對新紋狀體膽堿能中間神經元起抑制作用，后者對投射至Gpe的MSN可能具有抑制作用，因而抗膽堿能藥物對DA缺失引起某些癥狀也有一定治療作用。

（六）腳橋核

腳橋核（PPN）與基底節其他部分具有重要的相互聯系，PPN的中腦運動調節功能最為重要。PPN區的組織結構非常復雜，由許多分界不完全明確的亞區構成，亞區的詳細情況、在人類中的準確位置、纖維聯系及神經遞質仍在研究中。PPN本身分為致密（PPNc）與疏松（PPNd）兩部分。在其附近還有中腦錐體外系區、腳周核及楔形下核。PPNc主要由膽堿能神經元組成，PPNd主要由谷氨酸能神經元組成，但也存在膽堿能神經元。

（七）外側韁核

隨著對基底節認識的不斷深入，發現許多結構對基底節的功能發揮著重要影響。外側韁核位于后丘腦靠近中線的部位，具有多種神經遞質。外側部對SNc、MRN發揮強有力的抑制作用，研究發現，其可能在負性行動結果出現時發揮這種抑制作用，從而抑制DA在獎賞效應中發揮易化作用。

（八）未定帶

未定帶（ZI）是一個明顯的神經核團，像是丘腦網狀核團的延伸，位于丘腦腹側、福雷爾（Forel）區和從蒼白球發出到丘腦的纖維束之間。ZI接受來自GPi、SNr、上行網狀激活系統、小腦和大腦皮層多個不同區域的傳入，傳出細胞為GABA能，其纖維傳入到中繼中央正中/束旁（CM/Pf）核、腹前/腹外（VA/VL）丘腦核、MEA、內側網狀結構，與小腦、GPi/SNr和大腦皮層相互聯系。

（九）其他核團

藍斑核（LC）是基底節去甲腎上腺素能傳入的核團，MRN是基底節5-HT能傳入的核團。丘腦雖然不屬于基底節結構，但卻是GPi和SNr傳出到皮層的重要中繼站，其中兩個主要的中繼核團結構為VA/VL核和CM/Pf核，VA/VL核為經典的中繼核團，CM/Pf核為中線丘腦核，對基底節發揮反饋作用，這些丘腦神經元為谷氨酸能細胞。

二、基底節的環路

（一）總體環路

基底節的連通性在其功能的發揮中至關重要，具體聯系通路復雜。經典基底節環路包括了從皮層經基底節再到皮層的兩個平行環路，即直接和間接通路。直接通路始于皮層谷氨酸能細胞，其傳出到具有D1受體的紋狀體細胞。紋狀體具有D1受體的GABA能細胞直接投射到GPi，GPi的GABA能細胞投射到丘腦VA/VL核，丘腦谷氨酸能細胞傳出到大腦皮層。四級神經元構成的直接通路中兩級神經元為抑制性，最終發揮興奮性作用。間接通路始于皮層谷氨酸能細胞，其傳出到具有D2受體的紋狀體細胞。紋狀體具有D2受體的GABA能細胞投射到GPe，其GABA能細胞投射到STN，其谷氨酸能傳出纖維投射到GPi，從GPi經丘腦到大腦皮層的傳導路徑與直接通路相同。六級神經元構成的間接通路中三級神經元為抑制性，最終發揮抑制性作用。SNc對直接和間接通路都具有調節作用，通過對D1和D2受體的調節，興奮紋狀體內直接通路細胞的活動抑制間接通路細胞的活動，結果興奮直接通路抑制間接通路。顯而易見，SNc的功能障礙使直接通路的興奮作用減低而出現帕金森病中所表現的動作緩慢，其他運動障礙也可簡單地作出類似的解釋。在經典模型之外存在著眾多聯系通路，其中許多通路的功能相當重要。圖2-1畫出了比較完整的聯系通路模型。

（二）基底節的功能結構及皮質-基底節-丘皮質并行環路

根據基底節及其相關結構的解剖學和生理學研究成果，近年來認識到基底節并非單一而孤立的運動調節單位。除運動功能外，基底節還與眼球運動、認知活動、情感活動等功能有關。基底節實際上包含多個相對獨立的功能單位。基底節對多種功能的調節作用主要是通過與丘腦、大腦皮質之間構成多個獨立的功能環路實現的。這些環路起源于特定的皮質功能區，在丘腦及錐體外系也有相應的功能區，各節點之間的纖維呈嚴格的定位投射，最終返回到相應的皮質功能區。各環路是平行不交叉的，環路之間沒有信息交流。由于結構相似，各環路可能具有相同的信息處理模式。目前至少已發現5個功能不同的并行環路，分別是：運動環路、動眼環路、背外側前額葉環路、外側眶額葉環路和前扣帶回環路，后三者與認知、情感、性格等精神行為活動有關。

運動環路起源于皮質各運動區［運動皮質（MC）、輔助運動區（SMA）、皮質運動前區（premotor cortex）］及軀體感覺代表區，皮質輸出纖維下行投射至殼核，然后經直接通路和間接通路到達基底節輸出單位GPi/SNr。GPi輸出主要投射至“運動”丘腦，即丘腦腹外側核前部（VLo）和腹前核（VA），由此再投射至皮質運動區（主要至SMA）。SNr主要投射至丘腦腹前核巨細胞部（VAmc），再由此投射至前額皮質。GPi/SNr還發出少量纖維至PPN和上丘。最近通過跨突觸逆行示蹤技術發現在運動環路內部還可能存在獨立的亞運動環路，每一亞環路起源于不同皮質運動區（MC、SMA、APA），在錐體外系及丘腦也有相應的亞運動功能區。如上所述，不同皮質運動區在運動調控中所起的作用可能是不同的，例如SMA與運動準備關系較密切，MC與運動執行和終止關系較密切。

三、錐體外系的生理功能

錐體外系主要調節運動系統，因其與邊緣系統有關聯，也可能有其他功能。對于這一認識，源于人們對錐體外系患者的臨床癥狀和病理損傷部位關系的研究。基底神經節尤其紋狀體，是錐體外系皮質下的一個重要結構。在鳥類以下的動物，紋狀體是中樞神經系統的高級部位，負責運動功能的最高級整合。在哺乳動物，由于大腦皮質的高度發展，紋狀體退居皮質下中樞的地位，但對隨意運動的穩定、肌張力的調節和軀體運動的協調等仍起重要的作用。

生理學家應用動物腦毀損試驗等，發現很難精確肯定錐體外系每個組成部分的功能。錐體外系的結構和功能的一個重要特點，是各部分的非均等性。不同區域和不同類型的細胞接受和執行功能不同：①直接通路：紋狀體-GPi-SNr復合體通路，其被感覺-運動皮層的Glu能投射和黑質紋狀體纖維的DA能投射所激活，可導致GPi-SNrS復合體活動的抑制，從而使丘腦失抑制，丘腦皮質投射被加強，進而易化皮質的再次興奮。所以，由直接通路可產生一個正反饋環路；②間接通路：紋狀體-丘腦底核-GPi-SNr復合體通路，其被皮質紋狀體纖維的Glu能投射興奮后，導致紋狀體-丘腦底核-GPi-SNr復合體的興奮，從而加強對丘腦的抑制而抑制皮質的興奮。所以，經間接通路可產生一個負反饋環路，抑制運動。換句話說，兩條通路對基底神經節傳出核團的作用是相反的。有人認為基底神經節的功能像一個制動器或開關。基底神經節的抑制性活動，防止產生不必要的運動，開關功能則指基底神經節可選擇何時啟動何種運動程序。基底神經節的沖動發放主要與對側肢體運動有關。在GPi-SNr復合體有面部的投射定位，所以發生局限性的運動障礙，如Meigs綜合征（頰舌-咀嚼運動障礙）可能是面部代表區損害的緣故。

大量的臨床病理資料和動物實驗提示，尾狀核和殼核可能與維持機體姿勢的固定不變有關，這兩個核的破壞會產生不自主的舞蹈樣動作。例如，尾狀核頭部變性萎縮時會出現舞蹈樣動作，如亨廷頓（Huntington）病。殼核的病變與不自主的手足徐動癥、肝豆狀核變性的運動障礙、扭轉痙攣、舞蹈病等有關。亦有人提出，刺激尾狀核頭部可以抑制皮質運動，阻止癲癇發作強直期的出現而直接進入陣攣期；刺激一側尾狀核的頭部可抑制疼痛而被用作疼痛的治療。

在人和猴的實驗中證明，蒼白球與肢體的肌張力、肢體的姿勢有關。破壞猴雙側蒼白球，出現實驗動物的肌張力增高、姿勢障礙、翻正反射喪失。在感覺運動完好時，電刺激蒼白球及丘腦的腹外側核，可使脊髄-運動神經元的傳出活動暫時消失。此外，蒼白球的破壞可產生無動性緘默（akinetic mutism）的臨床癥狀，黑質致密部是DA能神經元所在地，由于其通過不同的DA受體興奮紋狀體的GABA/SP/DYN能神經元而抑制GABA/ENK能神經元，所以其對直接通路與間接通路的作用也是相反的，即促進前者而抑制后者，最終對運動都起易化作用。給靈長類動物注射吡啶類衍生物1-甲基-4-苯基-1，2，3，6-四氫吡啶（1-methyl-4-phenyl-1，2，3，6-tetrahydropyridine，MPTP），可選擇性破壞黑質而產生類帕金森樣的少動-強直綜合征。應用左旋多巴或溴隱亭可改善該癥狀，提示黑質DA能神經元的變性與帕金森病的發生有關。臨床和動物實驗證明丘腦底核與偏身投擲癥（hemiballismus）有關。在猴的實驗中，若損害該核達20%會出現對倒肢體的投擲運動，這一癥狀的持久與否與蒼白球或豆狀束的完整性及該核的病損是否擴展有關。

四、與錐體外系結構生理有關的神經遞質

（一）多巴胺

帕金森病患者腦內多巴胺（DA）明顯減少以及多數治療手段都是通過對多巴胺的調節來治療帕金森病，因此多巴胺在帕金森病中具有突出的地位。多巴胺主要來源于外側SNc、中間腹側被蓋區（VTA）和紅核后區。SNc通過黑質紋狀體系統的投射纖維支配紋狀體，VTA和紅核后區通過中腦邊緣系統及中腦皮層系統的投射纖維分別支配腹側紋狀體（伏隔核）和背外及腹內前額皮層域。左旋多巴（L-dopa）在通常稱為多巴脫羧酶的芳香族氨基酸脫羧酶（AAADC）的作用下脫羧形成DA，合成的多巴胺通過囊泡單胺轉運體2（VMAT2）運輸到突觸囊泡中。左旋多巴在人體內由酪氨酸在酪氨酸羥化酶（TH）的作用下生成，酪氨酸是腦內的必需氨基酸，并不能像在身體其他部位可以由苯丙氨酸生成。DA在單胺氧化酶（MAO）的作用下代謝為3，4-二羥苯乙酸（DOPAC），在兒茶酚-O-甲基轉移酶（COMT）的作用下代謝為3-甲氧酪胺（3-MTX也稱為3-氧-甲基多巴），DA在這兩種酶的先后作用下最終的代謝產物為高香草酸（HVA）。MAO有MAO-A和MAO-B兩種亞型，存在于神經元和膠質細胞的線粒體內，COMT是一種細胞膜結合酶，DA的作用通過多巴胺轉運體（DAT）再攝取到突觸前多巴胺能神經末梢而終止，再攝取后由VMAT2轉運到突觸囊泡中。多巴胺神經元內具有MAO-A，不具有COMT，沒有進入囊泡的DA代謝為DOPAC。存留在細胞質內的DA可能與氧化應激有關。

DA受體有5種亞型，分為D1樣受體和D2樣受體兩家族（Missale et al，1998；Beaulieu and Gainetdinov，2011）。D1樣受體家族包括D1和D5受體，其興奮腺苷酸環化酶，使腺苷三磷酸（ATP）轉化為環磷酸腺苷（cAMP），隨著cAMP濃度的升高腦內興奮性活動增多。D2樣受體家族由D2、D3和D4受體組成，抑制腺苷酸環化酶以降低cAMP濃度，隨著cAMP濃度的降低腦內興奮性活動減少。一些D2家族的受體位于多巴胺突觸前神經末梢通過負反饋作用調節DA的釋放。

（二）乙酰膽堿

膽堿能神經元分為兩種作用不同的類型，一種作為中間神經元，紋狀體的“大型無棘中間神經元”就是膽堿能神經元，另一種是投射神經元。腦內主要有兩種膽堿能投射系統，一種是大家熟悉的始于前腦基底核團，該系統與記憶等功能相關，在阿爾茨海默病（AD）時發生功能障礙；另一投射系統始于中腦-腦橋被蓋復合區，包括PPN。它們在基底節的運動調節中發揮重要作用。神經元內膽堿和乙酰輔酶A在膽堿乙酰化酶（ChAT）的作用下合成的Ach通過囊泡乙酰膽堿（ACh）轉運AChT進入囊泡貯存。神經末梢釋放的Ach由來自突觸前和突觸后神經末梢的乙酰膽堿酯酶（AChE）及膠質細胞的丁酰膽堿酯酶（BuChE），也稱為擬膽堿酯酶的作用下分解。分解產物膽堿通過膽堿轉運體（VAChT）轉運再進入突觸前的神經元。

ACh受體包括毒蕈堿型和煙堿型兩種受體。煙堿型受體（nAChR）為離子通道型受體，主要位于神經肌肉接頭和自主神經節內。nAChR活動時非選擇性陽離子通道開放，鈉、鉀離子及少量鈣離子通行。毒蕈堿型受體（mAChR）為代謝型受體，存在于腦內外。mAChR活動時與一系列G蛋白相偶聯（Eglen，2005，2006）。nAChR有多種亞型，根據其亞單位組成不同而命名，mAChR有M1～M5五種亞型。基底節有nAChR和mAChR兩種受體，它們分別發揮興奮和抑制作用。

（三）谷氨酸

谷氨酸（Gin）是腦內主要的興奮性神經遞質，在皮層到紋狀體的傳出及STN到內側蒼白球（GPi）的傳出通路中發揮興奮作用。谷氨酸參與許多細胞生物過程，是腦內最重要抑制性神經遞質GABA的前體。谷氨酸由谷氨酰胺在谷氨酰胺酶的作用下生成，通過囊泡谷氨酸轉運體轉運到突觸囊泡中。釋放后興奮性氨基酸轉運體（EAAT）把其轉運到膠質細胞而終止其作用，在膠質細胞內通過谷氨酰胺合成酶的作用生成谷氨酰胺，谷氨酰胺轉運體把谷氨酰胺從膠質細胞內轉運到神經元內。

（四）γ-氨基丁酸

γ-氨基丁酸（GABA）是腦內主要的抑制性神經遞質，其涉及基底節的主要抑制性聯系通路。GABA在谷氨酸脫羧酶（GAD）的作用下由谷氨酸生成，之后由囊泡抑制性氨基酸轉運體轉運到突觸囊泡。釋放后其作用通過GABA轉運體（GAT）轉運到突觸前神經末梢而終止。當突觸末梢中有過量的GABA時，其將被GABA轉氨酶分解。

GABA受體分為A、B和C三類受體，GABA-A和GABA-C為促離子型受體，通過Cl-、K+通道開放而發揮抑制作用，對GABA-C受體了解較少。根據構成亞單位的不同GABA-A受體又分為兩種，一種對苯二氮類藥物敏感，即苯二氮類藥物能夠與其結合，而另一種則相反。GABA-A受體相關敏感通道開放時，苯二氮類藥物能夠提高GABA-A突觸的抑制作用。GABA-B為促代謝型受體，通過激動K+通道和抑制Ca2+通道而發揮較GABA-A長時間抑制作用。

（五）去甲腎上腺素

在去甲腎上腺能神經元內DA在多巴胺羥化酶（DBH）作用下生成NE，之后其由VMAT2轉運到突觸前囊泡中，釋放后其通過NE轉運體再攝取到突觸前神經末梢內。與DA的代謝相似，NE在MAO-A、MAO-B或COMT的作用下代謝分解，發揮主要作用的代謝酶同樣為突觸前神經末梢中的MAO-A。NE受體家族龐大，包括alA、IB、1D，a2A、2B、2C和P1、2、3。突觸后神經末梢存在各種受體，α2受體存在于突觸前神經末梢，它們激活后進一步抑制去甲腎上腺素（NE）釋放。

（六）5-羥色胺

5-羥色胺（5-HT）通過由中縫核（MRN）到基底節的投射纖維到基底節發揮作用。色氨酸在色氨酸羥化酶的作用下生成5-羥色氨酸（5-HTP），5-HTP在芳香族氨基酸脫羧酶（AAADC）作用下生成5-HT。與多巴胺、NE轉運儲存相同，其生成后由VMAT2轉運到囊泡中。釋放后其在MAO-A的作用下代謝或通過血清素轉運體（SERT）轉運到血清素能神經元內。血清素能神經元內含有MAO-A和MAO-B兩種酶。

5-HT受體分為5-HT1～5-HT7 7個家族。5-HT3位于使細胞膜去極化的門控Na+和K+通道，其他受體家族與G蛋白偶聯。5-HT1和5-HT5A降低cAMP，5-HT4、5-HT6和5-HT7升高cAMP。5-HT2升高肌醇三磷酸（IP3）和二酯酰甘油（DAG）。5-HT1A和5-HT1B/D位于突觸前發揮減少5rHT釋放的負反饋作用，位于突觸后的5-HT受體包括5-HT1A、5-HT1B/D、5-HT2A、5-HT2C、5-HT3、5-HT4、5-HT5、5-HT6和5-HT7。5-HT作用復雜，5-HT1A受體激活后一般發揮抑制作用，但有時也促進DA的釋放。

（七）腺苷

腺苷是腦內源性嘌呤核苷。ATP、ADP和cAMP參與細胞能量代謝，腺苷除了參與細胞能量代謝，還起到神經遞質的作用。腺苷受體包括A1、A2A、A2B和A3四種亞型，都與G蛋白偶聯。咖啡因是重要的腺苷受體拮抗劑。A1受體發揮抑制性作用，A2受體發揮興奮性作用，升高cAMP的水平。腺苷A2A受體與紋狀體DA D2受體共同存在于GABA能的中型棘狀神經元，它們發出纖維投射到外側蒼白球（GPe）參與構成紋狀體蒼白球“間接”通路。腺苷通過激動A2A受體而減少DA與D2受體的結合，而腺苷拮抗劑能夠增強DA與D2受體的結合。

（于永鵬）

參考文獻

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