刺激脑回路促进成年期神经元生长，改善认知和情绪

我们人类失去了精神敏锐度，这是衰老的一个不幸的副作用。对于患有阿尔茨海默氏症和帕金森氏症等神经退行性疾病的人来说，认知功能的丧失往往伴随着焦虑等情绪障碍，这是一种痛苦的经历。抑制认知能力下降和焦虑的一种方法是刺激新神经元的产生。第一次，北卡罗来纳大学医学院科学家们针对小鼠体内的一种特定神经元，以增加神经干细胞的产生，并刺激新的成年神经元的产生，从而影响行为。

针对这些细胞，正如杂志上报道的那样自然神经科学调节记忆检索和改变小鼠的焦虑样行为。从本质上讲，北卡罗来纳大学的科学家们增强了下丘脑和海马体细胞之间的电活动，以创造新的神经元——这是一个被称为神经发生的重要过程。

“以下丘脑神经元为目标，增强成人海马神经发生，不仅有利于大脑功能，”药理学副教授、资深作者Juan Song博士说，“而且有可能治疗与各种脑部疾病相关的认知和情感缺陷。”

我们一生中所携带的大多数神经元都是在我们出生前形成的，并在儿童早期形成。但这种神经发生会持续到成年期和一生。事实上，认知能力下降和焦虑，甚至阿尔茨海默病等疾病的原因之一，就是神经发生的暂停。

Song是北卡罗来纳大学神经科学中心的成员，他一直在研究脑细胞之间的详细相互作用，这些细胞保持神经发生。她知道成人海马神经发生在记忆和情绪处理中起着至关重要的作用，而神经回路活动——思考“电活动”——以不断变化的方式调节这一过程。

没有人知道的是，这种神经回路的活动是否可以被操纵来刺激神经发生，以至于这种影响会被视为一种改变的行为，比如更好的记忆力或更少的焦虑。

为了观察调节神经活动的效果，宋实验室进行了由共同第一作者李亚东博士和罗延佳博士领导的实验，他们都是博士后。他们使用了光遗传学——本质上是一种利用光来触发神经元活动的方法——在一个被称为乳上核(SuM)的小大脑结构中。SuM位于大脑的下丘脑区域;它帮助管理从认知到运动和睡眠/清醒的事情。

当Song的研究人员长期刺激SuM神经元时，他们发现神经发生在多个阶段都得到了强有力的促进。他们观察到神经干细胞的产量增加，并产生新的成年神经元，具有增强的特性。对这些新神经元的光遗传刺激改变了记忆和焦虑样行为。

宋说:“我们还表明，当小鼠在其环境中体验新事物时，SuM神经元反应强烈。”事实上，在一个新的环境中，老鼠需要这些细胞用于神经发生。”

成人海马神经发生受损与衰老、神经退行性疾病、精神障碍等多种病理状态相关。“因此，”Song补充道，“以下丘脑神经元为目标来增强成人海马神经发生，不仅有利于大脑功能，而且有可能治疗与各种脑部疾病相关的认知和情感缺陷。”

其他作者包括北卡罗来纳大学教堂山分校的Ze-Ka Chen, Luis Quintanilla和Libo Zhang;日本筑波大学的Yoan Cherasse和Michael Lazarus;来自中国复旦大学的黄志力。

这项研究由美国国立卫生研究院、阿尔茨海默病协会和大脑与行为研究基金会的NARSAD青年研究员奖资助。