2018全球硬科技创新大会生物技术论坛
做实验,得iPhone!
安诺转录组文章6连发,666~

大脑连接组研究新方法——药物“开关”特定脑区

2016/07/23 来源:生物探索
分享: 
导读
近日,加利福尼亚国家灵长类动物研究中心的研究人员利用DREADDs技术将恒河猴的杏仁核脑区开启或关闭,并评估其它脑区的活动程度。这项技术可能为大脑连接组的研究提供新思路。


众所周知,哺乳动物的大脑是一个复杂的网络系统,这意味着单个功能区域的损伤可能会对整个系统产生广泛的影响。7月20日,加利福尼亚国家灵长类动物研究中心(CNRPC)的研究人员在Neuron上发表了一项研究。该研究利用基因技术,证明暂时关闭一个脑区将导致其余大部分脑区活动形式发生改变。并暗示了改变人脑的功能性连接可能与神经分裂症、孤独症等复杂的脑部疾病的病理因素相关。



左边绘制的是一个猴脑,每种颜色代表一组相关脑区。右边显示了这些脑区之间是如何相互连接的。其中每个区域由一个小圆圈表示,区域之间的连接由线表示。当脑区的活动模式相似时就被认为存在连接。纵观整个大脑,脑区及脑区之间的相互连接构成了一个致密的网络。

该实验由精神病学和行为学系特聘教授David Amaral所领导,他们将研究目标锁定在与情绪调控密切相关的杏仁核脑区。并采用了特定药物专一性地激活特定受体的技术(designer receptors exclusively activated by designer drugs,DREADDs)。研究团队将杏仁核神经元进行基因改造,使实验动物在被特定药物处理后体内能形成分子或受体开关。一旦药物注射进动物体内,杏仁核受体将失活从而使该脑区被关闭。

Amaral和他的同事利用功能性磁共振成像(FMRI)技术评估其余脑区的活性。无论杏仁核开启还是关闭,FMRI都可以让研究人员评估不同脑区协调活动并形成网络的程度。

研究小组证明,当杏仁核关闭时,其他脑区活动会出现减弱或增强,尤其是那些已知与杏仁核密切连接的脑区,但那些尚未知是否与杏仁核连接的脑区也同样受到影响。

Amaral说:“这种开关一个脑区并进行功能成像的实验还是第一次在猴子身上完成。由于每只实验动物都有自身作为对照,因而大大减少了实验动物的数量,这项技术必定为行为神经学研究开创新纪元。并且,该研究与我们主要的兴趣点——解释孤独症中的神经变化过程息息相关。”

CNPRC的主任John Morrison说这项开创性的研究有着巨大的临床应用潜力。未来一些相似的技术可能会用于控制癫痫和帕金森等疾病。理解不同脑区之间形成的网络结构对于明确病理学机制并最终制定有效干预措施是至关重要的。

备注:本文编译自medicalxpress网站,原标题:“Researchers temporarily turn off brain area to better understand function”。


本网站所有注明“来源:生物探索”的文字、图片和音视频资料,版权均属于生物探索所有,其他平台转载需得到授权。本网所有转载文章系出于传递更多信息之目的,且明确注明来源和作者,不希望被转载的媒体或个人可与我们联系(editor@biodiscover.com),我们将立即进行删除处理。所有文章仅代表作者观点,不代表本站立场。