Cell：光遗传学重大成果

来源：生物通   发布者：亦云   日期：2016-01-15  

瑞典卡罗林斯卡学院（Karolinska Institutet）的研究人员首次在小鼠大脑中鉴定到了注意力神经元，操纵这种细胞的活性可以增强小鼠的注意力。这项研究发表在一月十四日的Cell杂志上，有助于进一步理解大脑额叶（frontal lobes）的工作机制。 额叶在大脑认知功能中起到了重要的作用，比如注意力、记忆、学习、做出决策和解决问题。不过人们一直不清楚额叶是如何发挥这种作用的，也不知道涉及了什么类型的神经细胞。这项研究表明，PV神经细胞（parvalbumin-expressing neurons）是注意力必不可少的，而且优化PV细胞的活性足以增强注意力。 许多神经疾病都对注意力有影响，研究人员为此进行了深入研究。他们训练小鼠反复执行需要高度注意力的任务，并在这一过程中记录额叶数百个神经元的活性。 “我们发现PV细胞活性可以体现小鼠的注意力水平，”领导这项研究的Marie Carlén说。“当小鼠专心致志的时候PV细胞高度活跃，当它们注意力不集中的时候PV细胞活性较低。这种差异非常显著，我们甚至可以只通过PV细胞的活性来判断小鼠是否能够成功完成任务。” 在小鼠需要集中注意力的时候，研究人员用光遗传学技术去影响PV细胞的活性。他们发现，不论是抑制还是改变PV细胞的活性模式，小鼠注意力都会受损。如果以gamma振荡（一种30-80 Hz的脑波）的频率激活PV细胞，小鼠就能更好的完成任务。 认知问题在精神分裂症、ADHD、自闭症等精神障碍中很常见，但目前还缺乏有效的治疗药物。“我们的工作结合之前的研究发现，揭示了PV细胞在认知功能和神经疾病中的关键作用，”Dr Carlén说。“这项研究还向人们展示，改变单一类型神经元的活性就能增强大脑的认知功能。考虑到大脑内部的复杂性，这种可能是颇为惊人的。正因如此，PV细胞对于制药产业来说是一个非常有吸引力的靶标。”

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