刺激被称为前丘脑的大脑区域可以增强失去的记忆,为脑损伤后的记忆恢复治疗开辟新的途径
该图描述了论文中使用的关键实验步骤
ATN =丘脑前核;乳头丘脑束
LV-CaMKII-ChR2-mCherry =通道视紫红质载体,Zif268 =神经元活动标记
荣誉:巴尼特等,2021,神经生物学的当前研究 哺乳动物的大脑有一个支持记忆的复杂结构网络,一个叫做前丘脑的小区域是这个系统的关键部分
乳头丘脑束(MTT)是这个中枢的重要连接,它的损伤会导致中风患者的记忆丧失,目前认为这是不可逆的
来自新西兰坎特伯雷大学和奥塔哥大学以及英国牛津大学的研究人员在他们发表在《神经生物学最新研究》杂志上的新研究中表明,刺激前丘脑可以增加患有MTT损伤的大鼠的记忆相关大脑活动,恢复记忆功能
他们的发现表明,涉及前丘脑靶向刺激的疗法可以帮助脑损伤患者恢复记忆
教授
约翰·C
世界知名的前丘脑研究专家、该研究的首席研究员Dalrymple-Alford解释说:“包括我们团队在内的许多神经科学家的最终目标是恢复大脑‘失去的’功能,其中之一就是记忆
分布式内存系统中一个或多个关键点的损坏会导致内存丢失
这种损伤发生在几种神经系统疾病中——急性脑损伤,如中风和痴呆——并影响患者的生活质量
“考虑到大脑有多复杂,我们还没有完全理解记忆障碍是由不可逆的组织丢失引起的,还是由更广泛的大脑网络功能障碍引起的
通过这项研究,我们希望对后者有所了解,并了解看似永远消失的记忆功能是否可以恢复
" 为了验证他们的假设,教授
Dalrymple-Alford的团队首先通过在这些动物身上诱导MTT损伤来模拟大鼠的记忆丧失,因为MTT损伤和人类的记忆丧失之间存在联系
随后,他们使用径向臂迷宫测试来测试这些损伤对空间记忆的影响——记忆不同地方所需的信息
他们的观察表明,MTT损伤影响了大鼠在RAM中定位食物颗粒的能力,这表明工作记忆差,并发展为类似健忘症的综合征
接下来,研究人员测试了患有MTT损伤的大鼠是否可以恢复工作记忆
基于前丘脑参与支持记忆的先前证据以及前丘脑和TT之间的强联系,他们询问前丘脑的刺激是否有助于更好的记忆功能
利用光遗传学,一种允许激活特定神经元的基于光的技术,他们刺激患有MTT损伤的大鼠的前丘脑神经元,然后在RAM测试中测试它们的表现
有规律的刺激模式显著改善了这些大鼠的空间工作记忆,尽管是暂时的,也改善了记忆系统的电节律性
此外,这种激活还增加了Zif268蛋白的表达,zif 268是一种神经活动的指标,遍布整个记忆系统
有趣的是,基于海马体活动的刺激,长期以来被认为是空间记忆的所在地,在患有MTT损伤的大鼠中没有产生记忆增强效果
这项研究首次证明,即使在对MTT造成永久性损伤后,记忆改善也是可能的
总之,这些发现挑战了之前的观点,即记忆恢复主要依赖于海马体和前额叶皮层等结构
更重要的是,这项研究为前丘脑神经元活动增加在支持记忆中的作用提供了第一个明确的证据
这表明丘脑前核不仅仅是一个通讯结构,它在影响记忆和认知方面起着积极的作用
研究结果表明,刺激前丘脑神经元有助于对抗临床健忘症,这种健忘症与涉及这一区域的高速公路损伤有关,不仅在脑损伤和中风患者中,而且在患有其他神经疾病如阿尔茨海默病和精神分裂症的患者中也是如此
教授
达尔林普尔-阿尔福德观察到:“到目前为止,海马体和前额叶皮层仍然是记忆相关疗法的重点区域
我们的研究表明,这些区域之外的结构,如前丘脑,可能是这种治疗的关键
重要的是要记住,这样的刺激不会影响记忆的内容;相反,它似乎增强了大脑记忆系统的功能
这可以最大限度地减少大脑损伤,让患者过上正常的生活
虽然我们在研究中使用的模型通常在成年患者中观察到,但类似的损伤可能与儿童健忘症有关
我们发现的应用可能会对这些患者产生更大的影响
" 事实上,教授的发现
达尔林普尔-阿尔福德和他的团队代表了我们对记忆系统理解的一个重要突破
与远程大脑刺激等领域的平行发展相结合,它们可以彻底改变记忆缺陷的治疗方法,以及整个领域如何看待有缺陷的记忆功能
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