日本理化學(xué)研究所腦科學(xué)研究所的研究人員發(fā)現(xiàn)，用直流電刺激大腦的好處來(lái)自于它對(duì)小鼠大腦中星形膠質(zhì)細(xì)胞(而不是神經(jīng)元)的影響。發(fā)表在《自然通訊》上的這項(xiàng)研究表明，向頭部施加直流電會(huì)從星形膠質(zhì)細(xì)胞中釋放出同步的鈣波，從而可以減輕抑郁癥狀并導(dǎo)致神經(jīng)可塑性普遍增加——當(dāng)我們嘗試學(xué)習(xí)或?qū)W習(xí)時(shí)，神經(jīng)元連接發(fā)生變化的能力。形成記憶。
經(jīng)顱直流電刺激 (tDCS) 是一種眾所周知且有效的治療方法，數(shù)十年來(lái)一直用于臨床治療重度抑郁癥。該手術(shù)是非侵入性的，持續(xù)約 30 分鐘，通過(guò)在頭部施加微弱電流來(lái)瞄準(zhǔn)特定的大腦區(qū)域。除了減輕抑郁癥狀外，它甚至被證明可以增強(qiáng)人類和動(dòng)物的學(xué)習(xí)能力和突觸可塑性。
團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人 Hajime Hirase 指出：“雖然我們很早就知道這種刺激的臨床益處，但我們的研究旨在了解其作用得以實(shí)現(xiàn)的細(xì)胞機(jī)制。”
由于星形膠質(zhì)細(xì)胞(大腦中的一種非神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞)中的鈣水平最近被證明對(duì)于傳輸幫助神經(jīng)元相互形成連接的信號(hào)非常重要，Hirase 和他的團(tuán)隊(duì)決定檢查經(jīng)顱直流電期間的大腦活動(dòng)使用鈣成像進(jìn)行刺激。
為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，他們首先制造了一只轉(zhuǎn)基因小鼠，該小鼠在星形膠質(zhì)細(xì)胞和大腦中的一部分神經(jīng)元中表達(dá)熒光鈣指示蛋白。通過(guò)這種設(shè)置，他們能夠使用標(biāo)準(zhǔn)熒光顯微鏡對(duì)全腦鈣活動(dòng)進(jìn)行成像。
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