一项新研究发现,大脑特定区域的神经抑制和平衡神经活动对于识别记忆至关重要。这一发现有助于更好地理解认知障碍,包括精神分裂症、痴呆症和与年龄相关的记忆损伤。
诺丁汉大学(University of Nottingham)心理学学院的科学家们与曼彻斯特大学(University of Manchester)的同事合作发现,海马体(hippocampus)内的神经抑制对物体识别记忆至关重要,而前额叶皮层(prefrontal cortex)则不然。更具体地说,海马体中神经抑制过少或过多都会破坏此类记忆,表明海马体中神经活动的平衡水平对物体识别功能的正常运作至关重要。该研究结果今日发表在《神经科学杂志》(The Journal of Neuroscience)上。
大脑中的神经元通过释放化学物质(即神经递质)相互作用。γ-氨基丁酸(Gamma-aminobutyric acid, GABA)是最常见的抑制性神经递质,对于抑制神经活动至关重要,可防止神经元过度活跃、过度放电或对无关刺激做出反应。
在极端情况下,受损的GABA抑制性传递可导致癫痫发作。此外,GABA介导的神经抑制更细微的损伤,尤其是在海马体和前额叶皮层(这两个与记忆和其他认知功能相关的脑区),已被认为与一系列认知障碍脑部疾病有关,包括精神分裂症、与年龄相关的认知能力下降以及阿尔茨海默病(Alzheimer’s)的早期阶段。
查理·泰勒(Charlie Taylor)目前是医学院的研究员,她在心理学学院攻读博士学位期间领导了这项研究。她表示:“前额叶皮层和海马体中受损的GABA能神经抑制已成为认知障碍的关键神经病理特征,但我们不知道这些脑部异常是否会导致与这些疾病相关的记忆损伤。许多认知障碍患者表现出识别记忆受损,这是一种使人们能够记住新遇到物体的记忆(例如他们的新自行车、新小工具、新面孔等)。我们可以使用物体识别测试在大鼠身上测试与此相关的记忆类型,该测试广泛用于脑部疾病的临床前模型。利用大鼠模型,我们能够特异性地改变海马体或前额叶皮层中的GABA介导神经抑制,并准确识别这如何影响它们对物体的识别。”
研究人员发现,海马体中神经抑制过少或过多都会破坏识别记忆,表明需要平衡的神经抑制水平来维持此类记忆功能。研究结果还表明,物体识别测试(被学术界和药物研发行业研究人员广泛使用)可用于研究脑部疾病大鼠模型中海马体(而非前额叶皮层)的GABA介导神经抑制功能障碍,并测试针对此类功能障碍的新疗法。
这些发现进一步揭示了认知障碍(包括记忆问题)的潜在脑机制。人们常常认为认知障碍是由特定脑区活动减少引起的,并认为“增强”脑活动可能改善脑功能。然而,这些新发现表明情况可能恰恰相反!有缺陷的神经抑制会导致脑活动增加但控制不良,从而引发问题。这对新疗法具有重要意义,表明通过药物或神经调节技术在特定脑区重新平衡神经活动,以恢复认知功能(如记忆)至关重要。
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