研究和治療阿爾茨海默癥短時記憶損傷有了新思路

原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/3/474830.shtm

阿爾茨海默癥是一種典型的神經退行性疾病，常伴隨著物體識別記憶等認知功能障礙。然而，導致短時記憶損傷的神經環路機制目前尚不明確。近日，中國科學院院士、華中科技大學教授駱清銘團隊，利用自主研發的熒光顯微光學切片斷層成像技術（fMOST），并結合神經示蹤、光遺傳、鈣成像等多種方法，以模型小鼠為對象，揭示了阿爾茨海默癥導致短時記憶損傷的內側前額葉皮層環路機制。相關論文2月22日在《自然—通訊》在線發表。

研究者使用病毒示蹤和fMOST技術解析了前額葉皮層投射神經元的形態和輸入環路結構，分析了5×FAD模型小鼠神經環路結構的變化，確定了上下游環路的關鍵腦區核團。通過光遺傳和化學遺傳等技術，分別調控了內側前額葉的投射神經元及其上游膽堿能神經輸入環路的活動，緩解了5×FAD小鼠物體識別記憶表達障礙的癥狀，為進一步研究和治療阿爾茨海默癥短時記憶損傷提供了新的思路。

據介紹，小鼠內側前額葉對儲存和表達短時記憶至關重要。研究者通過光纖記錄發現，當小鼠執行新舊物體識別任務時，相比于對照組，病理模型小鼠內側前額葉的皮層下投射神經元對物體的響應有所下降。通過光遺傳等技術激活5×FAD小鼠內側前額葉的皮層下投射神經元或其在乳頭體上核的投射，可以緩解物體識別記憶障礙的癥狀。

結合病毒示蹤、fMOST和光纖記錄等技術，研究者發現5×FAD小鼠內側前額葉的皮層下投射神經元上游的膽堿能長程輸入環路表現出隨病程發展的進行性退化。激活內側前額葉的皮層下投射神經元上游的膽堿能長程輸入環路，可以改善模型小鼠的內側前額葉皮層投射神經元的活動水平及物體識別記憶功能。

華中科大博士孫慶濤和海南大學博士后張建平為并列第一作者，駱清銘和華中科技大學教授李向寧為共同通訊作者。華中科大教授龔輝、李安安及博士生姚梅、劉廣才、陳思琦、羅悅、王植共同參與了該項研究。研究得到了國家自然科學基金等項目的資助。