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重新了解認知障礙:尋回老鼠失落記憶

2016/3/21 — 17:57

Rene Schwietzke / flickr

Rene Schwietzke / flickr

神經科學家發現刺激神經細胞生長,可助尋回因認知障礙失去的記憶。

當我們或者其他生物「記起」某些事情時,大腦的神經系統就建立起新的神經環路,再將資料儲存,待有需要時重新「取出」使用。但初期認知障礙病患似乎會失去我們常用的記憶力,忘記身邊發生的事情。雖然患有認知障礙的病人眾多,但科學家仍未清楚認知障礙會實質帶來的影響——究竟是病患者失去建立神經環路的能力,繼續保存這些記憶的能力,抑或是「存取」功能失效。

醫學界以往估計,認知障礙會使記憶會從大腦中完全消逝。不過,由神經科學家 Susumu Tonegawa 領導的麻省理工研究隊伍就完全改變了他們的想法。團隊從老鼠實驗中發現:原先建立的記憶其實還在,只不過難以被尋回使用,造成「失憶」的現像。

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研究人員將老鼠分為兩組。一組是健康的老鼠,另一組則是經基因改造患有認知障礙病徵的老鼠,他們在老鼠處理短期記憶的海馬體記憶細胞,放置光敏感蛋白,令其可以被光遺傳學技術控制。然後,科學家安排兩組老鼠在電擊箱中接受電擊,令牠們記得箱子會引致「痛楚」。

甚麼是光遺傳學 (Optogenetics) ?

顧名思義,光遺傳學是指利用「光學」以及「遺傳學」技術,利用光線控制經基因改造後的細胞活動。科學家甚至可以只精準地控制單一細胞的活動,令其變得更為活躍,或者是抑制其活動。

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電擊後數天,他們再將老鼠放回電擊箱。他們發現當第一組健康的老鼠被放回箱子時,就會顯示出恐懼的行為,反映牠們還記得自己曾被電擊;但另一組老鼠被放回箱後,似乎已經忘記曾被電擊,完全沒有展現得不安。這可能會令人以為,老鼠根本沒有記得這件事曾發生。

不過,當科學家用藍光刺激海馬體細胞,再將牠們放回箱子時。這組老鼠突然記起自己曾被電擊,並展現出不安的行為。這代表,老鼠並非沒有「記著」曾發生的事,而是未能尋回記憶。但當細胞被刺激後,老鼠就可以「尋回」原先失落了的記憶。神經科學家相信,光遺傳學的光線刺激了神經系統,令其重新生長出連結神經元的突觸,老鼠由此可以重新連結並存取回失落了的記憶,喚起對箱子的恐懼。

研究人員指,光遺傳學技術並不能令人尋回記憶,但對於科學家來說,研究完全改變了現今對認知障礙或失憶症的認識。或者,將來我們可循此方向找出新療法幫助初期認知障礙病人,以更了解記憶的奧秘。

報告:
Roy, D. S., Arons, A., Mitchell, T. I., Pignatelli, M., Ryan, T. J. & Tonegawa. S. (2016). Memory retrieval by activating engram cells in mouse models of early Alzheimer’s disease. Nature. Published Online. DOI: 10.1038/nature17172

原文:
The Washington Post, MIT scientists find evidence that Alzheimer’s ‘lost memories’ may one day be recoverable, 17 March 2016

文/eh 
 

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