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 Huda Zoghbi 博士實驗室的研究人員進(jìn)行的一項研究發(fā)現(xiàn)，Rett 綜合征患者的記憶回憶減少小鼠可以通過激活海馬體中的特異性抑制細(xì)胞來恢復(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、語言和社交技能，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，即那些對事件和事件經(jīng)歷的環(huán)境進(jìn)行編碼的記憶，會減少。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)隊假設(shè)，這種平衡的破壞可能會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，他們使用微型顯微鏡直接監(jiān)測這些合奏。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于上下文記憶的正確形成和檢索至關(guān)重要，”Zoghbi 實驗室的博士后助理和第一作者 Lingjie He 說。
團(tuán)隊解決的下一個大問題是，“哪個神經(jīng)元沒有提供抑制作用?”
為了尋找這種神經(jīng)元，研究小組記錄了腦切片中已識別細(xì)胞類型的神經(jīng)元活動。他們發(fā)現(xiàn)錐體細(xì)胞與表達(dá)生長抑素(SOM) 抑制神經(jīng)元的一個子集 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)元是否會幫助 Rett 小鼠更好地記憶。為了解決這個問題，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)生長抑素的細(xì)胞恢復(fù)了情境記憶回憶。
“這是第一項證明上調(diào) SOM 神經(jīng)元活動可以提高 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。“它開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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