研究果蠅細胞 台灣團隊發展腦疾治療

 

【記者張舒涵台北報導】神經科學家很早就知道人腦的海馬迴對事件記憶儲存非常重要,但要從人腦中近千億科神經細胞找出儲存長期記憶的細胞一直是科學家的難題。台灣研究團隊透過研究與人類基因調相似的果蠅,發現儲存長期記憶所需的新生蛋白質,只發生在少數幾顆神經細胞,這樣的長期記憶形成機制,可能是所有生物的共同機制,此發現可能有助於發展出治療阿茲海默症、帕金森氏症等腦疾病的方法。

行政院國家科學委員會13日舉行「腦科學重大突破─台灣研究團隊發現儲存長期記憶的腦細胞」記者會,宣布此項研究成果,已在10日以長篇完整論文方式發表在《Science》期刊上。此研究團隊由清華大學腦科學研究中心主任江安世帶領、清華大學生物科技所博士班學生陳俊朝為論文第一作者。

發展新型研究工具

果蠅的許多生存行為與人類相似,江安世說明,例如果蠅的學習、記憶、專注力、睡眠都與人類非常像;但果蠅腦內的神經網絡卻比人類簡單許多,這些優點讓科學家藉由果蠅來研究疾病的機制。

然而,過去實驗證實,長期記憶的形成需要蛋白質的生成,研究團隊發展出兩種新工具,篩選出可抑制蛋白質形成的毒素,以及研發光敏型的楓葉蛋白,用來觀測長期記憶所需要的蛋白質形成過程。

利用此新工具,研究團隊大量且有系統的篩選果蠅腦內,哪些神經元的蛋白質合成有參與長期記憶形成。江安世說明,最後發現只需抑制果蠅腦內左右腦兩顆名為「DAL」的神經元形成蛋白質,就可成功阻斷長期記憶;不過卻不會影響「中短期記憶」。

尋得長期記憶關鍵

過去科學家認為,蕈狀體才是學習與記憶的中心,陳俊朝卻發現,阻斷果蠅腦內蕈狀體中數千個神經元,並不會阻斷長期記憶,阻斷DAL神經元送出訊息,會影響長期記憶的行為。

也就是說,蕈狀體能保留「中短期記憶」,但若經過訓練重複刺激,啟動DAL神經元形成蛋白質,會改變DAL神經元的結構與功能,也就是促成長期記憶的關鍵。

陳俊朝表示,起初先花1至2年開發新工具,等到工具成熟後再花2至3年進行神經細胞篩選,每天約進行10至12小時研究,經歷7年不斷實驗才做出研究。

陳俊朝推測,類似於「DAL」的神經元還可能存在2、30顆細胞,估計在人力、資源充沛情況下,再1至2年,即可完成果蠅嗅覺記憶圖譜。

江安世表示,從較簡易的果蠅腦中篩選出促成長期記憶形成的神經細胞,顯示長期記憶形成與提取可能比想像容易,這樣的共通機制用於人腦研究,有助於治療與記憶相關的腦疾發展。


http://tw.news.yahoo.com/%E7%A0%94%E7%A9%B6%E6%9E%9C%E8%A0%85%E7%B4%B0%E8%83%9E-%E5%8F%B0%E7%81%A3%E5%9C%98%E9%9A%8A%E7%99%BC%E5%B1%95%E8%85%A6%E7%96%BE%E6%B2%BB%E7%99%82-133632266.html


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