神奇morris水迷宮證實(shí)：基因**輔助學(xué)習(xí)記憶

神奇morris水迷宮證實(shí)：基因**輔助學(xué)習(xí)記憶orris水迷宮

斯坦福大學(xué)神經(jīng)生物學(xué)家研制了一種基因療法，能夠增強(qiáng)處于壓力下的動(dòng)物的記憶和學(xué)習(xí)能力。Morris水迷宮

研究結(jié)果刊登于11月8日《Neuroscience》雜志。

關(guān)節(jié)炎、**等**患者需要服用類固醇（steroids）**，但是類固醇對神經(jīng)有嚴(yán)重副作用。研究人員說這種實(shí)驗(yàn)技術(shù)有朝一日會(huì)得到能夠降低類固醇神經(jīng)生物學(xué)副作用的新型基因療法。“類固醇會(huì)使負(fù)責(zé)判斷和認(rèn)知的腦部陷入癱瘓，”研究合作者之一、神經(jīng)生物學(xué)家RobertSapolsky說：“嚴(yán)重一點(diǎn)會(huì)導(dǎo)致類固醇癡呆（steroid dementia）。在利用類固醇**的同時(shí)，它會(huì)在肌體任何部位發(fā)生作用。如果能夠安全遞送這種基因，就能保護(hù)患者免受這種破壞認(rèn)知能力的副作用。”

Morris水迷宮

Sapolsky是斯坦福大學(xué)生物科學(xué)John A. and Cynthia Fry Gunn教授、神經(jīng)學(xué)教授。Sapolsky在多種條件下檢測壓力產(chǎn)生的破壞性生理學(xué)效應(yīng)，研究成果頗豐，在1995年出書《Why Zebras Don't GetUlcers》。

**的作用

《Neuroscience》雜志的文章中，Sapolsky及其同事關(guān)注壓力對于海馬體（hippocampus，大腦中負(fù)責(zé)學(xué)習(xí)和記憶的區(qū)域）的影響。糖皮質(zhì)**（glucocorticoids）是大鼠在壓力條件下腎上腺分泌的，海馬體神經(jīng)元攜帶大量糖皮質(zhì)**受體。當(dāng)糖皮質(zhì)**與這些受體結(jié)合后，引發(fā)破壞性的生化級(jí)聯(lián)發(fā)應(yīng)，破壞海馬體中的神經(jīng)細(xì)胞，Morris水迷宮

削弱學(xué)習(xí)和記憶功能。

但不是所有的**都是有害的。雌**增強(qiáng)記憶功能，中和糖皮質(zhì)**對認(rèn)知能力的負(fù)作用。“雌**能夠保護(hù)壓力條件下的記憶功能，”研究小組帶頭人AndreaNicholas（前斯坦福博士后現(xiàn)為St.Mary副教授）說，“女性大腦中的雌**發(fā)揮長時(shí)程保護(hù)作用，隨著年齡增長，女性的認(rèn)知能力越來越高于男性，部分原因就是雌**的保護(hù)作用。”

Sapolsky及其合作者于2004年發(fā)現(xiàn)，基因**可以用來抑制壓力對實(shí)驗(yàn)室大鼠Morris水迷宮

的破壞性影響?；?*大致過程是通過向患者DNA中加入有益基因****、修復(fù)損傷。實(shí)驗(yàn)過程中，Sapolsky等將大鼠受體基因和人類雌**受體基因整合，然后將嵌合基因（chimericgene）注入大鼠海馬區(qū)，基因表達(dá)的受體蛋白迅速將壓力誘導(dǎo)的糖皮質(zhì)**轉(zhuǎn)化為雌**。

“2004年的實(shí)驗(yàn)在分子水平上向我們展示了基因**，” Nicholas說，“因此我們希望知道是否嵌合基因能夠切實(shí)改變應(yīng)激**（stress hormones）對大鼠行為的影響。”

水迷宮
Nicholas及其同事采用了Morris水迷宮（Morris water maze，MWM）實(shí)驗(yàn)。水迷宮實(shí)驗(yàn)是一種強(qiáng)迫實(shí)驗(yàn)動(dòng)物（大鼠、小鼠）游泳，學(xué)習(xí)尋找隱藏在水中平臺(tái)的一種實(shí)驗(yàn)，主要用于測試實(shí)驗(yàn)動(dòng)物對空間位置覺和方向覺（空間定位）的學(xué)習(xí)Morris水迷宮

記憶能力。當(dāng)將一只未經(jīng)訓(xùn)練的大鼠投入水迷宮后，大鼠環(huán)顧四周尋找出口，直到找到平臺(tái)后才能上岸。

“**次進(jìn)入水迷宮的動(dòng)物真的是很笨，” Nicholas說。“經(jīng)常需要好幾分鐘才能找到平臺(tái)，但是重復(fù)若干次后，便能很快地找到了。當(dāng)它們弄清平臺(tái)的位置后便直接向平臺(tái)游去，整個(gè)過程在5－10秒鐘內(nèi)完成。我們移動(dòng)平臺(tái)的位置，觀察大鼠的行為。”

水迷宮的一個(gè)作用是計(jì)算大鼠繞平臺(tái)初始位點(diǎn)游動(dòng)的次數(shù)。“這計(jì)算的是它們的堅(jiān)持能力，”Nicholas解釋，“等到它們了如指掌后，便會(huì)直接游向平臺(tái)。”
神奇morris水迷宮證實(shí)：基因**輔助學(xué)習(xí)記憶

應(yīng)激測驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖怯^察在接受刺激之后進(jìn)行水迷宮試驗(yàn)期間，接受基因**的大鼠和未Morris水迷宮

接受基因**的大鼠表現(xiàn)是否有不同。研究人員將大鼠麻醉，用注射器向海馬體中注射DNA中含有嵌合基因的病毒。病毒進(jìn)入海馬體神經(jīng)元，遞送嵌合體基因并在大鼠大腦中激活嵌合體基因。新基因?qū)⒂泻Φ奶瞧べ|(zhì)**轉(zhuǎn)化為有益的雌**——這種過程據(jù)認(rèn)為能夠阻擋壓力對動(dòng)物行為的負(fù)面影響。

為了排除神經(jīng)元雌**的作用，實(shí)驗(yàn)只在雄性大鼠中進(jìn)行，每只大鼠都接受尋找潛在平臺(tái)的訓(xùn)練。為了提高血流中糖皮質(zhì)**水平，大鼠接受了一系列刺激（如恒溫或低溫），然后被投入迷宮中。研究人員對大鼠尋找平臺(tái)的速度和次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)。

應(yīng)激測試分別在動(dòng)物接受訓(xùn)練之前、剛接受完訓(xùn)練和接受訓(xùn)練Morris水迷宮

24小時(shí)之后進(jìn)行。“這與記憶和重復(fù)記憶的三個(gè)不同階段、三個(gè)不同時(shí)間接近，”Sapolsky解釋說。結(jié)果很明顯：接受訓(xùn)練24小時(shí)后的應(yīng)激實(shí)驗(yàn)中，接受嵌合基因感染的大鼠能夠更快找到平臺(tái)。

“這些結(jié)果很神奇，”Nicholas說，“這說明基因**不僅阻擋了的毒副作用，也增強(qiáng)了雌**控制的空間記憶和學(xué)習(xí)能力，Morris水迷宮

盡管有壓力存在?？吹竭@些強(qiáng)化效果很開心，是我們所能期待的*好情況。”

基因**
神奇morris水迷宮證實(shí)：基因**輔助學(xué)習(xí)記憶

多發(fā)性硬化、關(guān)節(jié)炎等**患者需要服用大量的類固醇，但是類固醇對認(rèn)知能力Morris水迷宮

有很大的破壞作用，這些發(fā)現(xiàn)證明基因**的潛在優(yōu)勢。然而，這種基因**仍然不能用于臨床**，直到研究人員找到將嵌合基因安全注入人類大大腦的途徑。Sapolsky強(qiáng)調(diào)基因**是用于抵制**對神經(jīng)系統(tǒng)的破壞作用，不能用于增強(qiáng)短期記憶和學(xué)習(xí)能力。Morris水迷宮

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