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光療,大自然神奇的力量！

發(fā)布時間：2024-06-13 瀏覽次數(shù)：36次

光療，是一種順應自然、借用自然之力，從而達到康復效果的療法。比如動物研究發(fā)現(xiàn)光照亮度不足或光照模式紊亂可導致學習與記憶能力受損、明亮工作環(huán)境可顯著提升人的學習和工作效率、光療對于輕度認知功能障礙患者的癥狀也有著不同程度的改善作用。
2020年11月9日，暨南大學任超然課題組、華中科技大學李浩洪課題組及暨南大學蘇國輝課題組合作在Neuron雜志發(fā)表了題為《A Visual Circuit Related to the Nucleus Reuniens for the Spatial-Memory-Promoting Effects of Light Treatment》的研究論文，深入闡釋了光療增強空間記憶的神經(jīng)環(huán)路機制。
作者首先發(fā)現(xiàn)長期光療（Light treatment）可在不影響小鼠生物節(jié)律及視覺功能的情況下來顯著提升空間記憶能力。鑒于大腦海馬區(qū)神經(jīng)元群體振蕩在空間記憶調(diào)節(jié)過程中發(fā)揮了重要作用，作者推測光療在提升空間記憶能力的同時，可能會對海馬神經(jīng)元群體振蕩產(chǎn)生影響。為了驗證此假設(shè)，作者在接受光療處理的小鼠進行空間記憶任務時實時記錄了其海馬CA1區(qū)場電位變化，并發(fā)現(xiàn)光療可特異性增強海馬神經(jīng)元的Gamma振蕩。這說明光療在提升空間記憶的同時伴有海馬神經(jīng)元活動模式的改變。
接下來作者繼續(xù)對vLGN/IGL至Re通路的解剖及生理學特征進行了研究，發(fā)現(xiàn)vLGN/IGL內(nèi)部分CaMKIIα神經(jīng)元可通過直接投射來激活Re內(nèi)部分CaMKIIα神經(jīng)元。由于vLGN/IGL和Re的激活對于光療的空間記憶提升作用是必須的，而且vLGN/IGL又可直接激活Re，接下來作者推測人為特異性激活vLGN/IGL-Re通路可能會模擬光療的空間記憶提升作用。與此假設(shè)相符合，作者發(fā)現(xiàn)通過化學遺傳學方法特異性激活vLGN/IGL-Re通路同樣可提升空間記憶能力，并伴隨有Re神經(jīng)元興奮性及海馬CA1區(qū)Gamma振蕩的增強。
作為一個經(jīng)典的光信息傳導相關(guān)腦區(qū)，vLGN/IGL可接受來自視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞（RGCs）的直接投射。接下來作者推測小鼠腦中可能存有一條retina—vLGN/IGL—Re跨雙級突觸光信息傳導通路。作者通過逆向跨雙突觸示蹤標記技術(shù)發(fā)現(xiàn)視網(wǎng)膜內(nèi)部分表達SMI-32的給光反應型RGCs可直接投射至vLGN/IGL-Re通路。由于RGCs突觸末梢主要釋放興奮性神經(jīng)遞質(zhì)谷氨酸，且vLGN/IGL-Re通路激活可提升空間記憶能力，作者推測直接興奮投射至vLGN/IGL的RGCs應也可提升空間記憶能力。為了驗證此假設(shè)，作者采用化學遺傳方法對投射至vLGN/IGL的RGCs進行了長期激活，并發(fā)現(xiàn)激活該類RGCs可提升空間記憶能力，并伴隨有Re神經(jīng)元興奮性及海馬CA1區(qū)Gamma振蕩的增強。最后作者對這類RGCs在光療的空間記憶提升作用中的貢獻進行了驗證，并發(fā)現(xiàn)抑制投射至vLGN/IGL的RGCs可顯著降低光療的空間記憶提升作用。

此外，任超然課題組2019年的工作發(fā)現(xiàn)retina-vLGN/IGL-外側(cè)韁核（LHb）通路可介導光療的抗抑郁作用：視網(wǎng)膜內(nèi)部分表達SMI-32的對光反應型RGCs可直接投射至vLGN/IGL內(nèi)部分GABA神經(jīng)元，后者又可抑制LHb的活動。鑒于LHb和Re相關(guān)光信息傳導通路中的RGCs具有相似的形態(tài)及對光反應特征（均表達SMI-32，同為對光反應細胞），這提示視網(wǎng)膜內(nèi)表達SMI-32的對光反應型RGCs所傳導的光信息，一方面可經(jīng)由vLGN/IGL內(nèi)部分GABA神經(jīng)元的介導去抑制LHb，發(fā)揮抗抑郁作用；另一方面還可經(jīng)由vLGN/IGL內(nèi)部分CaMKIIα神經(jīng)元的介導去激活Re，發(fā)揮空間記憶增強作用。上述兩條光信息傳導通路的發(fā)現(xiàn)，對于理解機體非成像光信息傳導系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及功能內(nèi)涵、回答光為何能夠同時調(diào)節(jié)情緒及記憶這一關(guān)鍵科學問題具有重要意義。
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