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两篇Nature文章发布光遗传学重大成果
 

  

  《自然》(Nature)杂志上,两项新研究发现利用激光激活或沉默某些脑细胞的行为就可以导致动物改变它们的抑郁症状。埃默里大学医学院神经学家Helen Mayberg说,虽然实验是在啮齿类动物中完成,这些研究结果与人类抑郁症有着直接的相关性。新研究有可能指出人类大脑中的一些位点,可供医生进行相似刺激来治疗抑郁症。两项研究均利用了一种称作光遗传学(optogenetics)的技术,基于此技术科学家们只需用一道微弱的光纤光即可控制神经细胞的行为。在这些研究中,小鼠通过基因改良获得了光反应神经细胞蛋白。通过闪烁光研究人员可以控制某些神经元发射信号:蓝光则“通行”(发射信号),黄光则“静止”(不发射信号)。生成化学信使多巴胺的这些细胞位于大脑中称作腹侧被盖区(ventral tegmental area)区域,这一位点已知与奖励处理有关。抑郁症患者的这一系统可能发生了异常,因为这一疾病常常会导致人们无法对过去令人感到愉悦的事物正常做出反应。一道微小的光纤光对小鼠行为造成了即时且深远的影响。两篇论文的共同执笔者、斯坦福大学精神病学家和神经科学家Karl Deisseroth说:“这对于我们是相当令人吃惊的。”令人惊讶的是,这些效应取决于动物体验的压力类型。当小鼠数天经历轻度慢性压力时,这些多巴胺神经元在抑郁症样行为中起直接作用:启动细胞活性,抑郁症状在数秒内消失。破坏这些细胞,绝望以及对从前愉悦的食物(如糖水)丧失兴趣等症状则随之出现。在第二项研究中,纽约西奈山医学院的Ming-Hu Han领导研究小组测试了相同的细胞在处理更重压力时所起的作用。研究人员让一些小鼠与另一只优势(dominant)小鼠接触,让它们感受到强大的压力,随后这些小鼠多巴胺神经元表现出更大的光驱动活性,使得一天后这些小鼠便对优势小鼠退避三舍。此外,它们也不再像平常那样喜好美味的糖水。Han和研究小组发现只有一种特异神经细胞活动——一连串快速放电才会造成这种改变。缓慢的、稳定的模式则无法触发相同的转变。“两项研究一致表明多巴胺与抑郁症有关,并强调需要在这方面开展更一步的研究,”斯克里普斯研究所神经科学家Paul Kenny说。尤其令人迷惑的是,多巴胺的作用似乎随压力类型发生改变。 除了研究腹侧被盖区的神经细胞,研究人员还研究了细胞的外部连接。研究人员发现,只有细胞向大脑伏隔核(nucleus accumben)发送信息,才能改变抑郁症样症状。针对这些细胞和这一信号通路开展更详细的研究,科学家们有可能最终更深入地了解人类大脑产生和减轻抑郁的机制。“以这种方式,逐步地我们可以将这一线路拼装到一起。这还只是一个漫长过程的起点,而现在我们找到了一个立足点。” 摘自(生物通:何嫱)生物通 www.ebiotrade.com 生物通推荐原文索引: D. Chaudhury et al. Rapid regulation of depression-related behaviours by control of midbrain dopamine neurons. Nature. Published online December 12, 2012. doi:10.1038/nature11713

 
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