女教授发现大脑边缘区
——一军大珠江医院舒斯云的研究成果为攻克帕金森氏病提供新思路
据《南方都市报》(张蜀梅、陈至龙、孙健): 对人脑边缘区进行功能性核磁共振研究发现,被测试者在进行听觉数字记忆工作时,边缘区以及与工作记忆有关的前额叶同时被激活,呈深色。而在进行对照任务时,有关区域都没有被激活。研究证实,边缘区参与了人脑的学习记忆过程
第一军医大学珠江医院舒斯云教授继1987年发现老鼠大脑里有一个与学习、记忆功能有关的新区域———“边缘区”后,近年又在人类的大脑中发现了同样的区域。这个具有特殊形态的区域已被美国的专家称为“舒氏区”,它的发现对研究某些学习记忆障碍疾病机理提供了新线索,并将对推测学习记忆减退的疾病(如老年性痴呆和帕金森氏病等)起重要作用。最近,该发现被列入“2001年度广州地区十件科技大事候选名单”,记者昨日对舒斯云教授进行了专访。
【细胞形状似纺锤】
据介绍,1987年,第一军医大学年轻的女军医舒斯云教授在美国进修期间,用显微镜对老鼠大脑中的纹状体进行研究时偶然发现,在纹状体的圆形细胞群中有一群纺锤状的细胞,这群美丽而陌生的细胞正看像一个圆盘,侧看像一轮弯月,在纹状体的边缘形成一个特殊的区域,有指甲盖大小。舒教授把它命名为“边缘区”。这是国际上首次发现这一区域,美国的专家称之为“舒氏区”。
在1987年以后的10多年里,舒教授先后在2000多只大白鼠、猫和猴子身上进行试验,用免疫和组织化学、神经联系追踪、受体基因单位杂交和计算机三维立体结构重建等方法进行研究,结果发现,“边缘区”里的各种神经肽类递质比纹状体其它区域丰富得多,包括与学习和记忆有关的P物质、神经肽Y、神经紧张肽、胆碱酯酶、微量元素锌等。
【影响学习记忆力】
“边缘区”到底有什么功能?舒教授说,她先后用2000多只大白鼠进行了著名的“Y迷宫”动物行为实验,所谓“Y迷宫”就是把三条通道组合成“Y”形,其中有两条黑暗的通道是通了电的“危险区”,另一条亮着灯的通道是不带电的“安全区”。然后把大脑健全的大白鼠放进“Y迷宫”的中心,大白鼠马上按本能往暗道里钻,可是一进去就遭到电击,如此四五次后,聪明的大白鼠就学乖了,往亮着灯的安全通道跑。两天后,对同一大白鼠重复进行试验,发现它已经记住了上次的教训,只钻亮着灯的通道。
而对于大脑“边缘区”被破坏的大白鼠,“Y迷宫”试验就显得比较“残酷”。“边缘区”被破坏的大白鼠每次都根据本能拼命往暗处钻,一次次被电击蹿得老高,可一次次执迷不悟。舒教授说,这个试验说明,大白鼠的“边缘区”被破坏后,学习与记忆功能受到了损害。
对人也要进行这样的实验?“当然不是。”舒教授说。据介绍,对人类的实验则使用了功能性核磁共振(fMRI)技术。它是一种敏感、无创和可靠的检测活体脑功能活动的先进技术,当脑区活动增加时,局部血流量增加,氧合血红蛋白会相对增高,在fMRI影像中呈现红色高活动区。用fMRI和听觉数字工作记忆方法测试健康志愿者,经果发现“边缘区”和前额叶出现红色高活动区,证明“边缘区”和前额叶一起参与了人脑的学习记忆活动。
【成果获同行肯定】
舒斯云教授说,她在世界上首先发现了脑纹状体“边缘区”,并首先阐明了“边缘区”的形态结构特征,并证明“边缘区”是哺乳动物大脑纹状体内普遍存在的重要结构,其功能和脑的学习记忆功能有关,是脑边缘系统的一个新的组成部分。
舒斯云教授说,纹状体边缘区的成果发表后,受到国际神经科学界的重视,先后有100余位学者来函索取单行本,她多次应邀到美国斯坦福大学、宾州大学、加州大学等8所大学以及英国的牛津大学、加拿大的McGill大学等大学作专题报告。而国外学者追随她们的研究,不但肯定了“边缘区”的存在,而且有新的发现。“边缘区”科研成果被国家科技部评为2000年中国基础研究十大新闻之一,并已获得2001年军队科技进步一等奖。
舒斯云教授说,纹状体“边缘区”的发现和研究,尤其是发现其与学习记忆功能有关,丰富了我们对脑纹状体结构和功能的认识。在脑内发现一个学习记忆新区,是脑边缘系统的一个新组成部分,并可能是联系脑内学习记忆有关结构的一个中间枢纽,不仅为深入研究脑的学习记忆功能提供了新的线索,也为研究有关临床疾病(如老年性痴呆和帕金森氏病等)的发病机理提供了新的思路,随着“边缘区”研究的进一步深入,必将推动人类在研究这些疾病的机理上取得突破。
摘自:《人民网》
2002.05.16