韩国脑研究院确认青春期小鼠丘脑与前额叶连接减弱
激活神经回路后短期记忆恢复……有望成为新的治疗靶点
国内研究团队揭示了脑神经回路的运作原理，可解释精神分裂症患者短期记忆减退的原因。研究发现，青春期小鼠连接丘脑与前额叶的神经回路一旦减弱，记忆力就会下降；重新激活该回路后，记忆功能则会恢复。这一发现有望为寻找治疗精神分裂症认知功能障碍的新靶点提供线索。
韩国脑研究院19日表示，脑神经科学研究部首席研究员Ra Jongcheol团队阐明了与精神分裂症相关的NMDA受体功能减退导致短期记忆障碍的突触机制。研究结果已发表于国际学术期刊《Science Advances》。
青少年期NMDA受体功能减退导致丘脑-前额叶突触弱化及化学遗传学恢复示意图。青少年期NMDA受体功能减退会降低丘脑-前额叶突触的释放效率，导致短期记忆障碍（中）；通过化学遗传学增强这一神经环路，可使释放效率和短期记忆同步恢复（右）。研究团队供图
View original imageNMDA受体是一种参与神经细胞间信号传递以及学习和记忆的蛋白质。受体功能减退被认为是与精神分裂症发病机制相关的因素之一。以往针对精神分裂症患者的脑成像研究发现，丘脑与前额叶之间的连接越弱，短期记忆能力也越差，但这两种现象之间的因果关系尚不明确。
研究团队连续两周向青春期小鼠重复给予NMDA受体阻断剂氯胺酮，随后分析其记忆力和脑回路变化。结果显示，在评估短期记忆的Y形迷宫实验中，小鼠的表现能力下降；停药28天后，这种状况仍未恢复。相比之下，成年小鼠没有出现这种持续性记忆障碍。
脑回路检查结果显示，从丘脑通向前额叶的突触中，神经递质的释放效率出现选择性下降。同一大脑皮层内部连接神经细胞的突触则没有明显变化。这意味着NMDA受体功能减退并非对所有神经回路产生相同影响，而是会削弱特定回路。
突触变化也影响了实际的信息处理能力。研究团队测量了活体小鼠前额叶神经细胞的活动后发现，相关回路减弱的小鼠区分和处理移动方向信息的能力下降。
激活减弱的脑回路后，记忆功能恢复
随后，研究团队采用化学遗传学技术，人为调节特定神经细胞的活性，以增强丘脑与前额叶之间的回路。结果，已下降的方向信息处理能力和短期记忆表现均恢复至正常水平。这项动物实验证实，特定回路功能减退会导致记忆障碍。
不过，本研究是在接受氯胺酮的小鼠身上模拟精神分裂症相关的部分认知功能障碍所得出的结果。相同机制是否适用于精神分裂症患者，以及激活回路能否产生治疗效果，仍需进一步研究。
韩国脑研究院首席研究员Ra Jongcheol表示：“本研究表明，青春期NMDA受体功能减退会降低突触释放效率，进而削弱这一回路；人为增强该回路后，记忆力也会恢复。研究在动物模型中超越相关性，证明了因果关系。”
韩国大邱庆北科学技术院、首尔大学、汉阳大学医院和延世大学的研究人员也参与了本次研究。
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