長庚大學發現大腦記憶构成機制 失智新見解登國際期刊

2017/08/14 09:51
記者|陳華興  圖|台灣好新聞地區:桃園

長庚大學吳嘉霖副传授團隊發現大腦記憶构成機制 老年失智的新見解

長庚大學吳嘉霖副传授團隊操纵果蠅研讨長期記憶构成的機制時,發現短、長期記憶的构成是由兩套截然差别的大腦神經迴路與份子機制所节制,也便是說,長期記憶並非由短时间記憶轉化而來。這項主要研讨功效顛覆以往科學界對於記憶构成的認知,卻也合懂得釋老年失智的臨床病徵,研讨功效獲得必定,登上國際頂尖期刊「天然通訊」(Nature Communications),引发關注。

 

果蠅作為情势生物進行生物醫學的研讨任务已超過百年歷史,操纵果蠅研讨學習與記憶的份子機制有許多優點,包含果蠅具备豐富的遺傳學操控东西,可研讨目標基因在特定神經元的功效;和果蠅頭部有完整的大腦器官,且腦中神經迴路負責节制各種與哺乳類動物类似的生物行為。另外,果蠅與人類的基因类似度高達60%,性命週期又短,成蟲果蠅壽命約60至70天,可觀察老化所伴隨的心理與行為變化。

 

長庚大學吳嘉霖副传授團隊操纵果蠅研讨長期記憶构成的機制時,發現短、長期記憶的构成是由兩套截然差别的大腦神經迴路與份子機制所节制,也便是說,長期記憶並非由短时间記憶轉化而來

 

長庚大學醫學院生化科暨生物醫學研讨所吳嘉霖副传授表现,人類若何將學習的經驗轉為記憶儲存一向都是科學界最想解開的謎題。過去的研讨認為,大腦學習新的經驗後,會先以短时间記憶的情势存在於大腦內,隨著時間的推進,短时间記憶會渐渐轉變為長期記憶並儲存。

 

可是,吳副传授團隊以創新實驗体例,操纵口渴果蠅積極尋找水的生物天性,在牠們喝水的同時給予特定氣味,使其將水源與特定氣味關連在一路,並且偵測這種獎勵型記憶构成與减退的時間曲線,竟獲得很是差别於過去研讨的結果。

 

吳副传授團隊研讨顯示,此類記憶能够維持超過一天以上且不易减退,屬於一種長期記憶。另外,團隊更發現大腦內一群特定的神經元,會透過釋放多巴胺傳遞喝水的獎勵訊號,到口渴果蠅腦中學習與記憶的中樞─蕈狀體(mushroom body),並轉為長期記憶儲存。

 

吳副传授解釋,研讨發現在果蠅學習新的經驗時,按捺短时间記憶的神經迴路雖會導致果蠅喪失短时间記憶,但卻依然能够新增一般的長期記憶;反之,按捺了長期記憶的神經迴路將導致果蠅長期記憶無法构成時,果蠅卻能持續擁有新的短时间記憶。若分別活化調控短时间或長期記憶构成的多巴胺神經迴路時,果蠅則只能專一的產生短时间記憶或長期記憶。簡而言之,大腦在處理記憶資訊時,短、長期記憶是同時且獨登时被寫入差别腦區,根據時間長短的差别,提取差别腦區的記憶資訊。

 

吳嘉霖副传授表现,這與過去研讨有很严重的差别,在他們的研讨中,短时间記憶與長期記憶的构成,其實是由兩套截然差别的大腦神經迴路與份子機制所节制,也便是說,長期記憶並非由短时间記憶轉化而來。

 

林口長庚醫院腦神經內科主任吳禹利醫師是此研讨團隊另外一主要成員,他表现,這項研讨功效雖然與現在支流觀點迥異,可是卻能合懂得釋老年失智的臨床病徵,比方病患常常只要短时间記憶喪失,可是長期記憶卻絲绝不受影響,這很有能够是因為大腦一開始在處理兩種記憶資訊時,便是完整獨立且彼此不彼此影響的結果。

 

在科技部與長庚醫院的研讨經費撑持下,吳嘉霖副传授及其研讨團隊在長庚大學实现了這項主要研讨,本年蒲月登上國際着名期刊「天然通訊」。台灣團隊的研讨表現獲國際必定,吳嘉霖副传授表现,未來也會持續努力於摸索記憶构成的機制,期盼未几的將來能對老年失智的預防與治療供给新的标的目的。

 

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