貝勒醫(yī)學(xué)院杰出服務(wù)教授、德克薩斯兒童醫(yī)院 Jan 和 Dan Duncan 神經(jīng)學(xué)研究所 (Duncan NRI) 所長(zhǎng) Huda Zoghbi 博士實(shí)驗(yàn)室的研究人員進(jìn)行的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，Rett 綜合征患者的記憶回憶減少小鼠可以通過(guò)激活海馬體中的特異性抑制細(xì)胞來(lái)恢復(fù)。研究結(jié)果發(fā)表在最新一期的Neuron雜志上。
Rett 綜合征是一種神經(jīng)發(fā)育障礙，其特征是在出生后第一年喪失獲得性認(rèn)知、運(yùn)動(dòng)、語(yǔ)言和社交技能，以及嚴(yán)重的學(xué)習(xí)和記憶障礙。特別是，在 Rett 綜合征的小鼠模型中，上下文記憶，即那些對(duì)事件和事件經(jīng)歷的環(huán)境進(jìn)行編碼的記憶，會(huì)減少。先前的研究表明，上下文記憶的減少是由于不斷轟炸海馬神經(jīng)元的興奮性和抑制性突觸輸入之間微調(diào)平衡的破壞造成的。
Zoghbi 的團(tuán)隊(duì)假設(shè)，這種平衡的破壞可能會(huì)改變編碼上下文記憶所需的海馬神經(jīng)元集合的大小和組成。當(dāng)老鼠回憶起可怕的經(jīng)歷時(shí)，他們使用微型顯微鏡直接監(jiān)測(cè)這些合奏。他們發(fā)現(xiàn)，與野生型小鼠相比，Rett 小鼠具有更大、更相關(guān)的神經(jīng)元集合，這表明海馬錐體神經(jīng)元在 Rett 小鼠中沒(méi)有受到足夠的抑制。
“興奮性和抑制性輸入之間的最佳平衡對(duì)于上下文記憶的正確形成和檢索至關(guān)重要，”Zoghbi 實(shí)驗(yàn)室的博士后助理和第一作者 Lingjie He 說(shuō)。
團(tuán)隊(duì)解決的下一個(gè)大問(wèn)題是，“哪個(gè)神經(jīng)元沒(méi)有提供抑制作用?”
為了尋找這種神經(jīng)元，研究小組記錄了腦切片中已識(shí)別細(xì)胞類型的神經(jīng)元活動(dòng)。他們發(fā)現(xiàn)錐體細(xì)胞與表達(dá)生長(zhǎng)抑素(SOM) 抑制神經(jīng)元的一個(gè)子集 OLM 細(xì)胞之間的連接性顯著降低。他們發(fā)現(xiàn)，這些細(xì)胞通常在記憶回憶期間由健康小鼠的海馬錐體神經(jīng)元募集，但在 Rett 小鼠中的參與度很低。
這導(dǎo)致研究小組想知道在記憶回憶期間激活這些抑制性神經(jīng)元是否會(huì)幫助 Rett 小鼠更好地記憶。為了解決這個(gè)問(wèn)題，他們使用允許激活特定細(xì)胞類型的化學(xué)遺傳方法選擇性地增強(qiáng)海馬中生長(zhǎng)抑素細(xì)胞的活性。令人難以置信的是，激活 Rett 小鼠體內(nèi)表達(dá)生長(zhǎng)抑素的細(xì)胞恢復(fù)了情境記憶回憶。
“這是第一項(xiàng)證明上調(diào) SOM 神經(jīng)元活動(dòng)可以提高 Rett 小鼠的記憶回憶和檢索能力的研究，”霍華德休斯醫(yī)學(xué)研究所研究員 Zoghbi 說(shuō)。“它開(kāi)辟了令人興奮的研究領(lǐng)域，以探索可以改善受 Rett 綜合征影響的個(gè)體的情境記憶回憶的治療可能性。這些發(fā)現(xiàn)具有更廣泛的意義，也適用于抑制回路的發(fā)展和功能發(fā)生改變的其他神經(jīng)系統(tǒng)疾病。”
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