LTD或可攻克儿童学习记忆障碍

2013-01-08 18:03 · Hebe

美国医学权威杂志《神经药理学杂志》刊登了一篇研究成果:人体受到新环境刺激,大脑海马区域的LTD的分子机制能够增强学习记忆。据了解,该项成果是全球首次发现。这一成果,为攻克儿童生长发育过程中的学习记忆障碍,提供了可能。

学习、记忆有障碍的孩子,能否增强记忆、变得更聪明?在美国医学权威杂志《神经药理学杂志》2013年1月刊上,刊发了重医大附属儿童医院教授董志芳的最新研究成果:人体受到新环境刺激,大脑海马区域的LTD的分子机制能够增强学习记忆。据了解,该项成果也是全球首次发现。这一成果,为攻克儿童生长发育过程中的学习记忆障碍,研究开发新的临床药物,寻求改善学习记忆障碍的新方法提供了可能。

董志芳是重庆医科大学儿科研究所从加拿大UBC大学全职引进回国的博士,认知发育与学习记忆障碍转化医学重庆市重点实验室专家之一,长期从事认知发育与学习记忆研究。

据了解,突触传递效能的长时程抑制(LTD)和长时程增强(LTP)被认为是学习记忆的重要分子机理。在该领域,科学家们发现新环境刺激能够增强学习记忆,但记忆是如何增强至今并不清楚。“很多科学家都在寻找增强记忆与LTP之间的关系,我们却发现LTD其实起着巩固记忆的作用。”董志芳说。他的这项重要发现于2010年发表在了《美国科学院院刊》上。

为进一步探索新环境刺激通过何种机制增强学习记忆,董志芳与加拿大皇家科学院院士、重庆医科大学附属儿童医院引进人才王玉田课题组进行了合作。两年时间里,他们利用世界先进分子生物技术,对涉及新环境刺激诱导记忆增强的信号分子分别进行阻断。

研究发现,新环境刺激诱导的学习记忆增强能够被一些特异性阻断剂抑制。“实验证明,通过电刺激和药理学方法促进海马LTD的诱导,就可以模拟新环境刺激增强大鼠的学习记忆功能。”董志芳说。

“美国专家认可了这一最新研究结果。他们一致认为,这为攻克儿童生长发育过程中的学习记忆障碍,研究开发新的临床药物提供了可能。”董志芳说。

目前,该成果已分别在去年8月的美国《神经科学杂志》和今年1月的《神经药理学杂志》上发表。据了解,这两本杂志所刊发的,都是全球临床神经病学与基础科学之间的最新研究成果,反映的是最重要的、可能在不久的将来具有临床意义的科学进展。

Hippocampal long-term depression mediates spatial reversal learning in the Morris water maze.

Zhifang Dong, Yanrui Bai, Xiaoyan Wu, Hongjie Li, Bo Gong, John G. Howland, Yan Huang, Wenting He, Tingyu Li, Yu Tian Wang

Abstract:Synaptic plasticity at hippocampal excitatory synapses has been proposed as the cellular mechanism underlying spatial learning and memory. However, most previous studies have focused on the role of long-term potentiation (LTP) in learning and memory, and much less is known about the role of long-term depression (LTD). Here, we report that hippocampal-dependent spatial learning in the Morris water maze facilitated hippocampal CA1 LTD induction in vivo. The LTD can be blocked by systemic application of the selective GluN2B antagonist Ro25-6981 (6 mg/kg, i.p.) or a synthetic peptide Tat-GluA23Y (3 μmol/kg, i.p.) that interferes with the endocytosis of AMPA receptors. In addition, systemic or intrahippocampal administration of these two mechanistically and structurally distinct inhibitors impaired spatial reversal learning of a novel target location, when the hidden platform was moved to the quadrant opposite the initial target location. Notably, acute elevated-platform stress, which facilitates hippocampal LTD induction, enhanced both acquisition and retrieval of spatial reversal memory.

文献链接Hippocampal long-term depression mediates spatial reversal learning in the Morris water maze.