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2015年推荐-利用光学成像技术研究帕金森氏病取得重要成果

2015-11-05

  武汉光电国家实验室生物医学光子学功能实验室的许彤辉教授与美国斯坦福大学的Jun Ding教授合作的论文“帕金森小鼠模型运动皮层神经环路动态重构”(Dynamic rewiring of neural circuits in the motor cortex in mouse models of Parkinson’s disease),在神经生物学国际顶级期刊、Nature子刊Nature Neuroscience [18, 1299-1309 (2015)] 上正式发表,第一作者为华中科技大学生物医学工程专业2011级博士生郭丽利和熊欢。

  在神经退行性脑疾病中,帕金森氏病对人类的危害仅次于老年性痴呆,具体的发病机理仍有待阐明,目前缺乏公认的理想疗法。帕金森氏病典型的临床症状是运动机能障碍和认知障碍,特别是运动技能学习与记忆能力受损。这种运动技能认知障碍是否源于运动皮层可塑性的异常变化一直没得到证实。

  在这项工作中,许彤辉教授研究小组利用双光子神经环路活体成像技术,首先证实了帕金森小鼠大脑运动皮层神经环路可塑性发生异常,观测到了神经信号传递的基本结构单位突触大量丢失和生成,并发现这种双向变化分别由神经递质多巴胺的不同信号通路介导;Jun Ding教授课题组利用电生理记录技术,发现了帕金森小鼠大脑运动皮层功能异常。这些结果展示出帕金森大脑结构功能的异常变化以及两者间的对应关系。该研究组还结合应用行为学实验,初步阐明了帕金森小鼠模型运动技能学习和记忆障碍的机制。这些研究成果不仅为揭示帕金森氏病发病机理提供新的线索,也为把运动皮层作为治疗该病新的靶点给予了直接和强有力的证据。

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