城大新研究揭示中樞髓鞘病病理機(jī)制
香港城市大學(xué)(城大)的研究團(tuán)隊(duì)首次發(fā)現(xiàn)模式記憶訓(xùn)練可促進(jìn)大腦髓鞘發(fā)育及再生,從而增強(qiáng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)同步,此發(fā)現(xiàn)或有助治療老年退化、重度抑鬱及阿茲海默癥等疾病引發(fā)的中樞髓鞘病,並改善認(rèn)知功能。
大腦髓鞘是包裹神經(jīng)元軸突的外膜,由髓磷脂構(gòu)成,具有絕緣、提高神經(jīng)衝動傳導(dǎo)速度,以及保護(hù)神經(jīng)元的作用。
生物醫(yī)學(xué)系講座教授李嬰教授領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)多年來研究髓鞘形成與記憶的關(guān)聯(lián),發(fā)現(xiàn)模式記憶訓(xùn)練可促進(jìn)大腦髓鞘的發(fā)育及再生,從而增強(qiáng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)同步,改善學(xué)習(xí)與記憶功能。研究也揭示了多發(fā)性硬化等中樞髓鞘病及認(rèn)知障礙的病理機(jī)制。
模式記憶是指經(jīng)重覆而建立的學(xué)習(xí)模式,語言學(xué)習(xí)就屬於模式記憶。一旦建立了模式記憶系統(tǒng),同類的新知識便可更快被吸收掌握。
李教授的團(tuán)隊(duì)所做的實(shí)驗(yàn)顯示,大鼠通過一段時(shí)間的食物和地點(diǎn)配對訓(xùn)練,形成模式記憶後,再學(xué)習(xí)新的食物和地點(diǎn)配對的速度會快很多,大鼠的髓鞘在模式記憶形成過程中也顯著增厚。然而,使用脫髓鞘藥物干預(yù)髓鞘形成,則會嚴(yán)重阻礙模式記憶形成,使大鼠無法吸收新知識,並會損害大腦神經(jīng)迴路的訊息傳送及不同腦區(qū)之間的同步。
李教授說:「我們的重大突破,在於首次發(fā)現(xiàn)髓鞘在高級認(rèn)知記憶中的重要角色,及其在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)同步所發(fā)揮的作用,從而揭示了多發(fā)性硬化等中樞髓鞘疾病、阿茲海默癥與長期重度抑鬱等認(rèn)知障礙,以及一些退化性學(xué)習(xí)與記憶能力受損相關(guān)疾病的病理機(jī)制。」
研究團(tuán)隊(duì)以《鞏固模式學(xué)習(xí)與記憶取決於以腦環(huán)路的髓鞘可塑性》為題發(fā)表論文,並獲著名國際期刊《美國實(shí)驗(yàn)生物學(xué)學(xué)會聯(lián)合會期刊》(The FASEB Journal)刊登。
李教授補(bǔ)充說:「我們未來會繼續(xù)進(jìn)行大鼠模式記憶實(shí)驗(yàn),利用神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域最前沿的光遺傳技術(shù)、化學(xué)遺傳技術(shù)等方法精準(zhǔn)調(diào)控大腦的少突細(xì)胞,以促進(jìn)髓鞘形成,從而探究這些方法能否改善老年退化、重度抑鬱及阿茲海默癥等疾病所引發(fā)的嚴(yán)重中樞認(rèn)知功能障礙。」
光遺傳技術(shù)是使用新的光控技術(shù),選擇並打開生物的某類細(xì)胞,研究其神經(jīng)元的特殊功能的方法;化學(xué)遺傳技術(shù)則是應(yīng)用小分子有機(jī)化合物,有系統(tǒng)地干擾和探索細(xì)胞內(nèi)生物學(xué)過程,從而鑑定參與這些生物過程的生物大分子的方法。
李教授最近獲邀擔(dān)任深港腦科學(xué)創(chuàng)新研究院委員,推動大灣區(qū)腦科學(xué)研究的發(fā)展。
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