揭示催产素或是维持机体大脑更好记忆力的关键激素
揭示催产素或是维持机体大脑更好记忆力的关键激素
催产素(OXT,Oxytocin)是一种能对动物机体心理健康和情感纽带产生影响的激素,有意思的是,有研究表明,大脑中这种天然的化学物质在机体其它认知过程中也扮演着关键角色,包括学习和记忆等。
近日,一篇发表在国际杂志PLOS ONE上题为“Oxytocinergic projection from the hypothalamus to supramammillary nucleus drives recognition memory in mice”的研究报告中,来自东京理科大学等机构的科学家们通过研究含有OXT受体的“OXT神经元”,揭示了OXT是如何影响动物大脑记忆的,OXT神经元的功能能根据大脑中化学物质的可用性而不同。
这篇研究报告中,研究人员深入解析了OXT所激活的复杂神经通路和型号机制,同时提供了其对于机体大脑学习和记忆影响的前所未有的见解。研究者表示,此前我们根据对阿尔兹海默病小鼠模型的研究发现,催产素或许是治疗痴呆症的一种新型候选药物,为了进一步研究这一点,研究人员分析了内源性OXT在小鼠认知功能中所扮演的关键角色。这是通过利用药物遗传学技术来特异性激活特定大脑区域中的OXT神经元来完成的,此外,研究人员还能利用新对象识别任务(NORT,Novel Object Recognition Task)来评估小鼠的认知功能。
这项研究强调了OXT在调节机体社会记忆中的重要作用,因为OXT或其受体的缺乏往往与小鼠机体异常的社会记忆有关,然而,这项开创性的研究将研究重点转移到了内源性OXT能投射到学习和记忆中的作用,尤其是在乳头体上核(SuM,supramammillary nucleus)区域。
为了识别出负责OXT对记忆产生效应的神经元,研究人员在特异性地激活室旁下丘脑核(PVN,paraventricular hypothalamic nucleus)中的OXT神经元后,将小鼠大脑的切片进行可视化研究,并观察了PVN中的正向信号以及其在SuM上的投射。当给予氯氮平N-氧化物(clozapine N-oxide,用于激活神经元)后,PVN中的c-Fos阳性细胞(提示神经元的激活)的增加或许就能进一步证实OXT能神经元的激活。
此外,本文研究中,研究人员还利用Y型迷宫和NORT,研究了OXT能神经元激活对机体学习和记忆能力的影响,令人惊讶的是,在Y型迷宫测试中,研究人员并未观察到机体短期空间记忆的变化,然而,OXT能神经元的激活能显著提高NORT中长期物体识别的记忆。
揭示催产素或是维持机体大脑更好记忆力的关键激素
图片来源:PLOS ONE (2023). DOI:10.1371/journal.pone.0294113
有趣的是,当在NORT后,SuM和齿状回(大脑海马体中的一个区域)中c-Fos阳性神经元的数量会增加,这就表明,OXT能神经元会通过这些区域来参与维持机体的长期记忆。此外,研究人员还在SuM中采用选择性激活OXT能轴突,从而导致小鼠花费更多时间来探索新物体,这就表明,从PVN投射到SuM上的OXT能轴突或能直接调节对物体的识别记忆。
本文研究中,研究人员首次通过SuM揭示了OXT在物体识别记忆中的重要作用,这或许就强调了理解生理性OXT在阿尔兹海默病发病过程中的重要角色,并突出了OXT能投射在调节机体识别记忆中的重要作用。
人们普遍认为,在个体经历孤单或社会参与有限的环境中,痴呆症往往发展地更快,然而,这一现象背后的科学基础在很大程度上仍然难以琢磨。本文研究中,研究人员旨在阐明刺激激活大脑中催产素的环境的重要作用,从而就能潜在减缓痴呆症的进展。这一研究领域目前正在进行的探索或许有望帮助研究人员开发创新性的疗法和药物干预策略,从而阻止痴呆症的进展。
综上,本文研究中,研究人员揭示了小鼠机体中的物体识别记忆或许能被从PVN投射到SuM中的OXT神经元所调节。
参考文献:
Junpei Takahashi,Daisuke Yamada,Wakana Nagano, et al. Oxytocinergic projection from the hypothalamus to supramammillary nucleus drives recognition memory in mice, PLOS ONE (2023). DOI: 10.1371/journal.pone.0294113
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