北理工在《Nature Communications》發(fā)文探究小鼠海馬CA3區(qū)在空間工作記憶中的單側(cè)化功能
發(fā)布日期：2020-06-10 供稿：生命學(xué)院
編輯：秦奎偉 審核：羅愛芹 閱讀次數(shù)：6月9日，北京理工大學(xué)生命學(xué)院慶宏教授課題組在《Nature Communications》上以“The lateralization of left hippocampal CA3 during the retrieval of spatial working memory”為題發(fā)表研究長文。生命學(xué)院博士生宋達(dá)、楊清湖，生命學(xué)院教授閆天翼和上海中醫(yī)藥大學(xué)副研究員王德恒為該論文的共同第一作者，生命學(xué)院教授慶宏和特別副研究員全貞貞為共同通訊作者。
阿爾茨海默?。ˋlzheimer’sDisease，AD）是一種常見的發(fā)生在老年人群中的中樞神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病，其早期臨床表現(xiàn)主要以記憶障礙為主，逐漸發(fā)展為全面的認(rèn)知功能衰退。其中，空間工作記憶受損往往出現(xiàn)在阿爾茨海默病的早期。該研究闡明了CA3在調(diào)控空間工作記憶中的關(guān)鍵作用，強(qiáng)調(diào)了MS-LCA3神經(jīng)環(huán)路是單側(cè)化功能的重要支撐。
海馬CA3在空間工作記憶中起到重要作用，但是CA3在空間工作記憶的哪個(gè)階段起作用，以及CA3的單側(cè)化功能是否體現(xiàn)在空間工作記憶中尚不清楚。該工作利用光纖記錄技術(shù)發(fā)現(xiàn)小鼠CA3的神經(jīng)元活動(dòng)性在空間工作記憶的編碼和檢索階段均有升高，而左側(cè)CA3神經(jīng)元在選擇階段作出正確選擇時(shí)顯示出更高的活動(dòng)性。隨后, 利用在體電生理技術(shù)發(fā)現(xiàn)左側(cè)CA3神經(jīng)元在選擇階段有先于右側(cè)CA3神經(jīng)元放電的趨勢；接著利用光遺傳學(xué)技術(shù)發(fā)現(xiàn)，在選擇階段只有抑制左側(cè)海馬CA3神經(jīng)元活動(dòng)性可以損壞小鼠在空間工作記憶中的表現(xiàn)。最后利用逆行病毒載體示蹤技術(shù)發(fā)現(xiàn)上游腦區(qū)內(nèi)側(cè)隔核（MS）向左右側(cè)CA3區(qū)不同類型神經(jīng)元的投射有所區(qū)別，光遺傳抑制MS-LCA3環(huán)路能夠損害小鼠在空間工作記憶中的任務(wù)表現(xiàn)，并且顯示出該環(huán)路調(diào)控CA3單側(cè)化功能。
基于MS-CA3神經(jīng)環(huán)路在調(diào)控空間工作記憶中發(fā)揮的作用，研究組后續(xù)將探討該環(huán)路在AD模型鼠中的受損情況，同時(shí)利用光遺傳技術(shù)調(diào)控該環(huán)路來改善AD模型鼠的認(rèn)知功能。
該課題得到了國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目政府間國際科技創(chuàng)新合作重點(diǎn)專項(xiàng)（2017YFE0117000）和國家自然科學(xué)基金（81671268）的資助。
論文原文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-020-16698-4
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