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光遗传学研究强迫障碍的神经回路及基因基础

发布时间:2015-06-02 14:38 | 访问量:次 | 来源:未知
光遗传学研究强迫障碍的神经回路及基因基础
 
  本周的《科学》杂志中有两项研究描述了研究人员如何用光遗传学探索强迫障碍(OCD)的基础病因。Susanne Ahmari及其同事(Science 7 June 2013: Vol. 340 no. 6137 pp. 1234-1239)在小鼠脑内植入了光电极并用它们来刺激眶额皮层(OFC)和纹状体腹内侧区域(VMS)内的神经元,这些区域先前被认为与人类的OCD有关联。研究人员发现,对这些大脑区域每天进行仅5分钟的反复光遗传学刺激,几天的时间内即可引起小鼠理毛行为的增加。理毛是小鼠与OCD有关的行为。据研究人员披露,在光遗传学刺激之后,这种强迫性理毛行为在小鼠中会持续2周,并在这种刺激之后约6天,眶额皮层及纹状体腹内侧区域中的神经元可自行放电,且强迫性理毛不再需要由光遗传学刺激来触发。然而,据研究人员说,氟西汀这种治疗OCD的第一线药物可用来终止该强迫行为。
 
  在另外一项研究(Science 7 June 2013: Vol. 340 no. 6137 pp. 1243-1246)中,Eric Burguière及其同事解释了他们是如何用光遗传学来阻断缺失Sapap3基因的小鼠的重复性、强迫性行为的,这些小鼠被设计成缺失Sapap3基因,而该基因的缺失会引起过度的理毛行为。研究人员在小鼠脑中的内侧纹状体区域发现了一个缺陷,并用光遗传学方法刺激外侧眶额皮层中的神经元——它们能够对该缺陷进行代偿并消除该强迫行为。总而言之,这些发现提示,OCD可能由少量但重复性的异常神经元活动的阵阵迸发所致。这些研究成果还提示了治疗以重复行为为特征的疾病的新方法。一篇由Scott Rauch 和 William Carlezon Jr.撰写的《观点栏目》文章(Science 7 June 2013: Vol. 340 no. 6137 pp. 1174-1175)更为详细地解释了这些发现以及它们的涵义。
 
  背景知识介绍:光遗传学(optogenetics),即将光与遗传工程相结合,操作个别神经细胞的活性,发现脑部如何产生γ波(gamma oscillations),直接演示神经元激活表现出的行为结果,并为它们在调控脑部功能中的角色提供新证据。光遗传学方法使得研究人员能够获得关于神经回路的一些重要信息,这将有助于发展一系列脑相关失调的新疗法。

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