暂时关闭大脑区域以更好地了解功能

2020-08-10 154恒河猴

加州大学戴维斯分校的加州国家灵长类动物研究中心(CNPRC)的研究人员利用实验性的基因技术,暂时关闭大脑区域以更好地了解功能,证明暂时关闭大脑的某个区域会改变其余大部分大脑的活动模式。

研究表明,人类大脑功能连接的改变可以用来确定精神分裂症和自闭症等复杂疾病的病理部位。

这项研究发表在7月20日的《神经元》杂志上。

研究背景

这项研究由精神病学和行为科学系的杰出教授大卫·阿马尔领导,研究生大卫·格雷森带头,针对的是杏仁核——大脑深处一个小的杏仁状区域。众所周知,杏仁核对情绪,尤其是恐惧很重要。

暂时关闭大脑区域以更好地了解功能

研究小组利用一种名为“由设计药物专门激活的设计受体”的技术,对杏仁核的神经元进行基因改造,产生分子开关或受体,这种开关是由给动物注射药物后触发的。当药物被注射时,受体会关闭杏仁核的活动,从而有效地关闭大脑的这个区域。

阿玛拉尔和他的同事随后使用功能性磁共振成像(fMRI)来评估杏仁核打开或关闭时大脑其他部分的活动。功能磁共振成像允许研究人员测量所谓的功能连接,即不同大脑区域协调活动和形成网络的程度。

研究结果

研究小组证明,暂时关闭大脑区域以更好地了解功能,当杏仁核被关闭时,其他大脑区域的大脑活动模式要么减少要么增加。与杏仁核连接良好的区域尤其受到影响,但与杏仁核没有联系的大脑区域也受到影响。

研究意义

“这种在进行功能成像时打开或关闭大脑区域的研究,以前从未在猴子身上进行过,”同时也是加州大学戴维斯分校思维研究所研究主任的阿马拉尔说自这个时代以来,每一个受试者的神经行为都是由其自身的神经科学技术建立起来的。我们看到这项研究与我们对了解自闭症相关的神经变化的首要兴趣之间有着非常直接的联系。”

CNPRC主任约翰莫里森(johnmorrison)表示,这些发现代表了“具有巨大临床潜力的开创性研究”。未来类似的技术可能会控制癫痫和帕金森病等疾病的异常活动。了解大脑区域是如何形成网络的,对于确定病理的起源并最终制定有效的干预措施至关重要。”

引用

University of California - Davis. "Researchers temporarily turn off brain area to better understand function: Minimally invasive method allows researchers to better understand brain networks in rhesus monkeys." ScienceDaily. ScienceDaily, 21 July 2016. www.sciencedaily.com/releases/2016/07/160721144125.htm.

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