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刺激大脑回路促进成年期神经元生长,改善认知和情绪
发布人:刘丽2022-05-23 阅读次数:166

有助于记忆和情绪调节的新成人神经元。

作为衰老的不幸副作用,我们人类失去了精神敏锐度。对于患有阿尔茨海默氏症和帕金森氏症等神经退行性疾病的人来说,认知功能的丧失,通常伴随着焦虑等情绪障碍,是一种令人痛苦的经历。抵制认知衰退和焦虑的一种方法是刺激新神经元的产生。北卡罗来纳大学医学院的科学家们首次针对小鼠体内的一种特定类型的神经元,以增加神经干细胞的产生并刺激新的成年神经元的产生以影响行为。

正如《自然神经科学》杂志报道的那样,针对这些细胞,可以调节记忆恢复并改变小鼠的焦虑样行为。从本质上讲,UNC 科学家增强了下丘脑和海马细胞之间的电活动以产生新的神经元——这是一个称为神经发生的重要过程。

“靶向下丘脑神经元以增强成人海马神经发生不仅有益于大脑功能,”资深作者、药理学副教授 Juan Song 博士说,“而且还具有治疗与各种大脑相关的认知和情感缺陷的潜力。障碍。”

我们终生携带的大多数神经元都是在我们出生之前产生的,并且是在儿童早期组织起来的。但这种神经发生会持续到成年期和终生。事实上,认知能力下降和焦虑,甚至阿尔茨海默氏症等疾病的原因之一,就是神经发生的中止。

北卡罗来纳大学神经科学中心的成员宋一直在研究保持神经发生的脑细胞之间的详细相互作用。她知道成人海马神经发生在记忆和情绪处理中起着至关重要的作用,而神经回路活动——想想“电活动”——以不断变化的方式调节这个过程。

没有人知道的是,这种神经回路活动是否可以被操纵以刺激神经发生,以至于这种影响会被视为一种行为的改变,例如更好的记忆力或更少的焦虑。

为了观察调节神经活动的效果,宋实验室进行了由共同第一作者李亚东博士和罗燕嘉博士领导的实验,他们都是博士后研究员。他们在称为乳头上核 (SuM) 的小脑结构中使用了光遗传学——本质上是一种使用光触发神经元活动的方法。SuM 位于大脑的下丘脑区域内;它有助于管理从认知到运动和睡眠/清醒的事情。

当 Song 的研究人员长期刺激 SuM 神经元时,他们发现神经发生在多个阶段的强大促进作用。他们观察到神经干细胞的产生增加和具有增强特性的新成人神经元的产生。这些新神经元的光遗传学刺激随后改变了记忆和焦虑样行为。

“我们还表明,当小鼠在其环境中经历新事物时,SuM 神经元具有高度反应性,”宋说。“事实上,在新环境中,小鼠需要这些细胞来进行神经发生。”

受损的成人海马神经发生与许多病理状态相关,例如衰老、神经退行性疾病和精神障碍。“因此,”宋补充道,“针对下丘脑神经元来增强成人海马神经发生不仅有益于大脑功能,而且还具有治疗与各种脑部疾病相关的认知和情感缺陷的潜力。”

其他作者是 UNC-Chapel Hill 的 Ze-Ka Chen、Luis Quintanilla 和 Libo Zhang;日本筑波大学的 Yoan Cherasse 和 Michael Lazarus;和中国复旦大学的黄志立。

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