新生神经元和新生婴儿

开启脑细胞的诞生,促进记忆的形成,出生时的大脑大小和几十年后的行为,用药物治疗阿尔茨海默病……
2013年1月20日

NERVE-CELL-CARTOON

神经细胞的卡通表示

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是时候来看看本月的头条新闻了,我和剑桥大学的博士生大卫·韦斯顿一起。他一直在忙于神经科学的研究,并提出了他本月最喜欢的三篇论文....

大卫:我要讲的第一篇论文是关于记忆的。长期以来,科学家们一直认为,大脑中一个叫做海马体的区域内新脑细胞的诞生对记忆功能非常重要。但这些新的脑细胞究竟是如何工作的,以及它们是如何融入大脑的,这是研究人员一直在努力研究的问题。现在,美国纽约州立大学的一组科学家利用病毒和光遗传学技术相结合的方法,发现了海马体中新脑细胞的生长到底有多重要。

汉娜:所以这些科学家想找出为什么这些神经细胞新生细胞非常重要。他们是如何进一步发现这些细胞的呢?

他们用一种病毒将光敏基因植入成年老鼠海马的新生细胞中。现在这种病毒只感染新生细胞并赋予它们产生对光敏感的蛋白质的基因。然后,研究人员能够通过将不同颜色的光照射到这些细胞上来激活或灭活它们,从而控制这些细胞。

汉娜:所以只要用不同颜色的光照射,他们就能控制这些新生细胞是被激活还是被抑制。他们接下来做了什么?

他们想做的是看看海马体中的新细胞对记忆功能有多重要。因此,他们首先表明,如果激活这些新生细胞,它们可以增强突触的可塑性,这被广泛认为与更好的记忆功能有关。然后他们试图使这些细胞失活,他们发现老鼠在一些记忆功能测试中表现得更差。

汉娜:所以新生细胞肯定与记忆形成有关。

大卫:是的,但有趣的是,操纵新生细胞的效果只在细胞四周大的时候才会出现,而不是在细胞更大或更小的时候。这些结果暗示了一种观点,即海马体中的新细胞只能在发育的早期阶段发挥其增强记忆的作用。

汉娜:所以这意味着新细胞出生的时间可能在记忆功能和行为中起着重要作用。迷人的!你的下一篇论文是什么?

大卫:我想谈的第二篇论文也与时机有关。它是关于你的生命在多大程度上受到了胎儿时期的影响。越来越多的证据表明,成年人健康的许多方面都可以追溯到你的胎儿环境,更重要的是你的出生体重。

汉娜:所以你出生时的体重可能和你的大脑有关?参与这项研究的科学家是如何得出这个结论的呢?

大脑大卫-因此,这组在挪威和美国工作的科学家收集了628名成年人、青少年和儿童的数据,测量了他们的大脑皮层厚度、脑容量和大脑表面积,这些数据都是通过核磁共振成象仪进行扫描的。他们发现,随着出生体重的增加,成年后大脑的总体积要大得多。

汉娜:出生体重会影响大脑大小,但为什么这很重要?

大卫:低出生体重会影响你患认知障碍的可能性,比如自闭症,你患这种疾病的可能性是常人的五倍。虽然这项研究没有在出生体重和疾病之间建立任何具体的联系,但它确实表明,大脑发育在很大程度上受到出生周围因素的影响。

汉娜:你的期末论文是什么?

大卫:所以这次的最后一篇论文是关于一种新药,可以帮助对抗阿尔茨海默病的影响。日本和加拿大的研究小组合作研制了一种抗糖尿病药物,并测试了其逆转糖尿病某些有害影响的能力。

汉娜:一种用于治疗糖尿病的药物如何帮助治疗阿尔茨海默病?

这个药,AC253,最初是一个药物试验的一部分寻找潜在的糖尿病目标。其中一个目标是胰淀素蛋白,它类似于有毒的淀粉样蛋白,在大脑中积累,是阿尔茨海默病的关键目标。该团队已经证明AC253可以阻止有毒淀粉样蛋白的形成,在这篇论文中,他们表明用这种药物治疗脑细胞可以逆转阿尔茨海默氏症的一些影响。

汉娜:所以这些实验是在培养皿中的细胞上进行的,但是这离治疗人类阿尔茨海默病有多近呢?

大卫:作者自己似乎对药物治疗的前景相当乐观。这些结果令人鼓舞,因为它们显示了阿尔茨海默氏症的逆转效应,这可能意味着能够逆转记忆力的丧失!

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