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化功能
發(fā)布日期：2020-06-10 供稿：生命學院
編輯：秦奎偉 審核：羅愛芹 閱讀次數(shù)：6月9日，北京理工大學生命學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。生命學院博士生宋達、楊清湖，生命學院教授閆天翼和上海中醫(yī)藥大學副研究員王德恒為該論文的共同第一作者，生命學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鍵作用，強調(diào)了MS-LCA3神經(jīng)環(huán)路是單側化功能的重要支撐。
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階段起作用，以及CA3的單側化功能是否體現(xiàn)在空間工作記憶中尚不清楚。該工作利用光纖記錄技術發(fā)現(xiàn)小鼠CA3的神經(jīng)元活動性在空間工作記憶的編碼和檢索階段均有升高，而左側CA3神經(jīng)元在選擇階段作出正確選擇時顯示出更高的活動性。隨后, 利用在體電生理技術發(fā)現(xiàn)左側CA3神經(jīng)元在選擇階段有先于右側CA3神經(jīng)元放電的趨勢；接著利用光遺傳學技術發(fā)現(xiàn)，在選擇階段只有抑制左側海馬CA3神經(jīng)元活動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發(fā)現(xiàn)上游腦區(qū)內(nèi)側隔核（MS）向左右側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表現(xiàn)，并且顯示出該環(huán)路調(diào)控CA3單側化功能。
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，同時利用光遺傳技術調(diào)控該環(huán)路來改善AD模型鼠的認知功能。
該課題得到了國家重點研發(fā)計劃項目政府間國際科技創(chuàng)新合作重點專項（2017YFE0117000）和國家自然科學基金（81671268）的資助。
論文原文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-020-16698-4
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