多巴胺的作用：影響PD的主要腦區(qū)是基底神經(jīng)節(jié)的重要組成部分-黑質(zhì)致密部(SNPC)。該區(qū)域主要由分泌DA的神經(jīng)元組成，DA是一種重要的腦單胺，主要作為一種抑制性神經(jīng)遞質(zhì)發(fā)揮作用。在健康的大腦中，DA調(diào)節(jié)紋狀體神經(jīng)元的興奮性，這些神經(jīng)元參與控制身體運(yùn)動(dòng)的平衡。在PD中，SNPC的DA神經(jīng)元退化，DA水平降低。DA水平不足會(huì)減少對(duì)紋狀體神經(jīng)元活動(dòng)的抑制，從而使其過(guò)度放電。這使得PD患者很難控制他們的運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致震顫、僵硬和運(yùn)動(dòng)遲緩，這是PD相關(guān)運(yùn)動(dòng)癥狀的特征。
5-羥色胺(5-HT)也在PD的發(fā)展中起重要作用，特別是在一些運(yùn)動(dòng)和非運(yùn)動(dòng)癥狀中，包括震顫、認(rèn)知、抑郁和精神病，以及L-DOPA引起的運(yùn)動(dòng)障礙。在小鼠急性注射MPTP后18周內(nèi)觀察到PFC中5-HT水平的下降。同樣，獼猴單側(cè)紋狀體損傷后，大腦皮層和扣帶回前部的5-HT轉(zhuǎn)運(yùn)體(SERT)水平也有所下降。此外，PFC內(nèi)SERT免疫陽(yáng)性軸突減少，中縫神經(jīng)元5-HT免疫反應(yīng)減弱，或PD患者腦內(nèi)PFCSERT結(jié)合能力降低。此外，PD患者中縫正中核5-羥色胺能受體(HT1A)缺失25%，與靜止性震顫的嚴(yán)重程度相關(guān)，提示中腦5-HT投射與PD震顫的啟動(dòng)有關(guān)，而不是黑質(zhì)紋狀體DA投射喪失。最近的研究表明，在PD的MPTP模型中，PFC中5-HT的轉(zhuǎn)換可能在執(zhí)行功能障礙中起關(guān)鍵作用。同樣，5-HT的下降與抑郁癥的關(guān)系已被多位研究者發(fā)現(xiàn)，但5-HT的重要性及其與PD進(jìn)展的關(guān)系值得進(jìn)一步關(guān)注。
乙酰膽堿(ACh)在多種神經(jīng)系統(tǒng)疾病中表達(dá)下調(diào)，包括帕金森病(PD)和阿爾茨海默病(AD)，乙酰膽堿(ACh)在認(rèn)知功能中起重要作用。在基底前腦亞區(qū)內(nèi)有一條寬廣的細(xì)胞團(tuán)，俗稱(chēng)Meynert基底核(NBM)，主要是膽堿能細(xì)胞群。在PD、LBD、AD或其他形式的癡呆患者的NBM中觀察到不同的神經(jīng)元丟失模式，這有力地支持了膽堿能系統(tǒng)參與PD的觀點(diǎn)。重要的是，在PD患者死后腦組織的NBM中發(fā)現(xiàn)LB的存在和神經(jīng)元的丟失，這表明膽堿能系統(tǒng)也參與了PD的認(rèn)知功能障礙。
如Braak等人所報(bào)告的。在Lewy小體(LB)形成的病理分期中，α-突觸核蛋白(a-Syn)從嗅球和腦干下部依次積聚，并隨著PD進(jìn)展向頭側(cè)擴(kuò)散。與這種疾病的病理形態(tài)相一致，橋腦LC的神經(jīng)元受影響的時(shí)間早于頭側(cè)中腦SNPC的神經(jīng)元(第III期)，與PD的進(jìn)展相一致。在LC中，a-Syn沉積不僅先于SNPC，而且可能比SNPC更重，這一發(fā)現(xiàn)貫穿疾病的各個(gè)階段。a-Syn沉積與神經(jīng)元死亡之間的關(guān)系尚不清楚。但人們很容易推測(cè)a-syn沉積(發(fā)生在最終會(huì)死亡的神經(jīng)元中)可能導(dǎo)致神經(jīng)元功能障礙，并影響神經(jīng)遞質(zhì)的釋放。如果這一假設(shè)是正確的，則PD患者腦內(nèi)NE缺乏的發(fā)生早于DA缺乏的發(fā)生。在老年(15個(gè)月齡)A53T轉(zhuǎn)基因小鼠的脊髓、嗅球和紋狀體中，NE水平的降低而非DA降低與脊髓、嗅球和紋狀體的病理變化有關(guān)，而與青年(4月齡)A53T轉(zhuǎn)基因小鼠α-Syn病理不相關(guān)，提示單獨(dú)a-Syn積累本身足以引起NE的損傷。LC似乎是早期神經(jīng)元退行性變的早期靶點(diǎn)。伴有偶發(fā)性L(fǎng)B疾病的患者（死后尸檢癥狀為PD前驅(qū)期），其LC中的神經(jīng)元密度低于SNpc。
γ氨基丁酸(GABA)是一種抑制性神經(jīng)遞質(zhì)，它通過(guò)GABA能受體直接控制鈣(Ca++)內(nèi)流，并通過(guò)星形膠質(zhì)細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)間接控制鈣(Ca++)內(nèi)流。鈣/γ-氨基丁酸(Ca++/GABA)機(jī)制在細(xì)胞水平和系統(tǒng)水平上穩(wěn)定神經(jīng)元的活動(dòng)。PD時(shí)，由于線(xiàn)粒體損傷，Ca(++)緩沖系統(tǒng)受損，導(dǎo)致SNPC的Ca(++)興奮性毒性，而Ca(++)緩沖則由GABA活性控制。據(jù)觀察，80%的新診斷的PD患者存在嗅覺(jué)異常，這是由于嗅球內(nèi)DA神經(jīng)元受損所致。中腦和嗅覺(jué)系統(tǒng)中DA神經(jīng)元的功能均受膠質(zhì)細(xì)胞源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子(GDNF)的調(diào)控，而膠質(zhì)細(xì)胞源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子(GDNF)也受Ca++/GABA系統(tǒng)的調(diào)節(jié)。GDNF對(duì)GABA能細(xì)胞具有化學(xué)吸引作用，對(duì)DA軸突有較強(qiáng)的化學(xué)吸引作用。GDNF對(duì)PD動(dòng)物模型紋狀體GABA能神經(jīng)元有保護(hù)作用，但對(duì)SNPC無(wú)保護(hù)作用，提示GABA/Ca(++)系統(tǒng)的崩潰參與PD的DA神經(jīng)元死亡。
紋狀體GABA能神經(jīng)元表達(dá)腺苷A2A受體，腺苷A2A受體已成為改善帕金森病運(yùn)動(dòng)功能的藥物靶點(diǎn)。這些受體也位于丘腦和大腦皮層，一些證據(jù)表明，受體活性的增加與認(rèn)知能力的惡化有關(guān)。腺苷A2A拮抗劑可以增加前額葉皮質(zhì)的多巴胺活性，初步證據(jù)表明，腺苷A2A拮抗劑可以改善PD的認(rèn)知功能，特別是工作記憶。
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