城大科學(xué)家最新發(fā)現(xiàn) 「記憶開關(guān)」有助研製促進(jìn)記憶的藥物
馮美玲
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香港城市大學(xué)(城大)生物醫(yī)學(xué)系賀菊芳教授及其研究小組找出記憶形成過程中起關(guān)鍵作用的神經(jīng)調(diào)節(jié)物質(zhì)——「膽囊收縮素」(CCK),該物質(zhì)能夠把記憶迅速地「寫」入大腦皮層裏。這一發(fā)現(xiàn)有助研製新藥物,使衰老過程或阿茲海默癥等腦退化疾病引起的記憶衰退得到減輕,甚至可改善記憶。
這項(xiàng)研究的報(bào)告不久前發(fā)表於國(guó)際期刊Cell Research(「細(xì)胞研究」),題為「內(nèi)嗅皮質(zhì)的膽囊收縮素促成聽覺皮層之神經(jīng)可塑性」。該期刊由自然出版集團(tuán)發(fā)行,是享有盛譽(yù)的生命科學(xué)期刊,內(nèi)容涵蓋分子生物學(xué)及細(xì)胞生物學(xué)各個(gè)領(lǐng)域。
賀教授說:「大腦內(nèi)側(cè)顳葉受損的病人難以形成新的陳述性記憶,但仍能回想起舊時(shí)的記憶。這說明內(nèi)側(cè)顳葉是記憶在大腦皮層上編碼的必要條件。」
因此,賀教授及其研究小組著手研究?jī)?nèi)側(cè)顳葉裏數(shù)十種神經(jīng)傳導(dǎo)物質(zhì)及神經(jīng)調(diào)節(jié)物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)在大腦這個(gè)區(qū)域內(nèi),伸展突入大腦皮層的神經(jīng)元大多含有膽囊收縮素。
賀教授解釋說:「已發(fā)表的研究報(bào)告顯示,在囓齒類動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中,阻隔其大腦內(nèi)的膽囊收縮素受體,便可抑制牠們的恐懼條件反應(yīng);而將膽囊收縮素受體的基因敲除,則可使?fàn)瓊冾愃平箲]的行為減弱。這一結(jié)果表明,膽囊收縮素與記憶功能有關(guān)。我們由此推斷:大腦中海馬系統(tǒng)藉由膽囊收縮素的活動(dòng)影響大腦皮層的神經(jīng)可塑性,膽囊收縮素是在大腦皮層上寫下記憶的開關(guān)。」
賀教授及其研究小組用大鼠和豚鼠做了一系列實(shí)驗(yàn),將膽囊收縮素注入大鼠的大腦,以此研究大鼠的反應(yīng)。
賀教授說:「將大鼠麻醉後,在其聽覺皮層局部注射膽囊收縮素,該處神經(jīng)元便對(duì)某種聽覺刺激作出反應(yīng),而先前大鼠對(duì)同樣的刺激並無反應(yīng)。注射膽囊收縮素,亦使大鼠的聽覺神經(jīng)元對(duì)伴隨突發(fā)噪音而來的光刺激作出反應(yīng)。」
反之,如在大鼠的聽覺皮層上注射膽囊收縮素受體拮抗劑,就會(huì)阻止記憶形成。
他說:「在大鼠大腦的聽覺皮層局部注射膽囊收縮素拮抗劑之後,即使進(jìn)行了180次條件反射試驗(yàn),拮抗劑仍會(huì)阻止大鼠的聽覺皮層上形成視覺與聽覺記憶;而在未經(jīng)注射膽囊收縮素拮抗劑的大鼠身上,只須做20到30次的條件反射試驗(yàn),大腦中的記憶就已形成。」
研究人員使用細(xì)胞內(nèi)記錄技術(shù),查明記憶如何編碼,視覺刺激與聽覺刺激如何相互聯(lián)繫。
目前,賀教授正帶領(lǐng)一個(gè)聯(lián)合研究小組,研製有助記憶的膽囊收縮素激動(dòng)劑。小組中的研究人員來自城大及中國(guó)科學(xué)院轄下的廣州生物醫(yī)藥與健康研究院的藥物研發(fā)中心。
他解釋說:「我們已經(jīng)合成了可能用作藥物的91種化合物,發(fā)現(xiàn)其中的20多種可激發(fā)大腦的膽囊收縮素B型受體。目前,我們正對(duì)這些化合物作藥物代謝動(dòng)力學(xué)的研究,並用動(dòng)物作臨床前研究。」
此類藥物將首先用於幫助記憶衰退的人,例如阿茲海默癥患者。