神奇morris水迷宫证实：基因**辅助学习记忆

神奇morris水迷宫证实：基因**辅助学习记忆

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斯坦福大学神经生物学家研制了一种基因疗法，能够增强处于压力下的动物的记忆和学习能力。Morris水迷宫

研究结果刊登于11月8日《Neuroscience》杂志。

关节炎、**等**患者需要服用类固醇（steroids）**，但是类固醇对神经有严重副作用。研究人员说这种实验技术有朝一日会得到能够降低类固醇神经生物学副作用的新型基因疗法。“类固醇会使负责判断和认知的脑部陷入瘫痪，”研究合作者之一、神经生物学家RobertSapolsky说：“严重一点会导致类固醇痴呆（steroid dementia）。在利用类固醇**的同时，它会在肌体任何部位发生作用。如果能够**递送这种基因，就能保护患者免受这种破坏认知能力的副作用。”

Morris水迷宫

Sapolsky是斯坦福大学生物科学John A. and Cynthia Fry Gunn教授、神经学教授。Sapolsky在多种条件下检测压力产生的破坏性生理学效应，研究成果颇丰，在1995年出书《Why Zebras Don't GetUlcers》。

**的作用

《Neuroscience》杂志的文章中，Sapolsky及其同事关注压力对于海马体（hippocampus，大脑中负责学习和记忆的区域）的影响。糖皮质**（glucocorticoids）是大鼠在压力条件下肾上腺分泌的，海马体神经元携带大量糖皮质**受体。当糖皮质**与这些受体结合后，引发破坏性的生化级联发应，破坏海马体中的神经细胞，Morris水迷宫

削弱学习和记忆功能。

但不是所有的**都是有害的。雌**增强记忆功能，中和糖皮质**对认知能力的负作用。“雌**能够保护压力条件下的记忆功能，”研究小组带头人AndreaNicholas（前斯坦福博士后现为St.Mary副教授）说，“女性大脑中的雌**发挥长时程保护作用，随着年龄增长，女性的认知能力越来越高于男性，部分原因就是雌**的保护作用。”

Sapolsky及其合作者于2004年发现，基因**可以用来抑制压力对实验室大鼠Morris水迷宫

的破坏性影响。基因**大致过程是通过向患者DNA中加入有益基因****、修复损伤。实验过程中，Sapolsky等将大鼠谷氨酸受体基因和人类雌**受体基因整合，然后将嵌合基因（chimericgene）注入大鼠海马区，基因表达的受体蛋白迅速将压力诱导的糖皮质**转化为雌**。

“2004年的实验在分子水平上向我们展示了基因**，” Nicholas说，“因此我们希望知道是否嵌合基因能够切实改变应激**（stress hormones）对大鼠行为的影响。”

水迷宫
Nicholas及其同事采用了Morris水迷宫（Morris water maze，MWM）实验。水迷宫实验是一种强迫实验动物（大鼠、小鼠）游泳，学习寻找隐藏在水中平台的一种实验，主要用于测试实验动物对空间位置觉和方向觉（空间定位）的学习Morris水迷宫

记忆能力。当将一只未经训练的大鼠投入水迷宫后，大鼠环顾四周寻找出口，直到找到平台后才能上岸。

“**次进入水迷宫的动物真的是很笨，” Nicholas说。“经常需要好几分钟才能找到平台，但是重复若干次后，便能很快地找到了。当它们弄清平台的位置后便直接向平台游去，整个过程在5－10秒钟内完成。我们移动平台的位置，观察大鼠的行为。”

水迷宫的一个作用是计算大鼠绕平台初始位点游动的次数。“这计算的是它们的坚持能力，”Nicholas解释，“等到它们了如指掌后，便会直接游向平台。”
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应激测验

实验目的是观察在接受刺激之后进行水迷宫试验期间，接受基因**的大鼠和未Morris水迷宫

接受基因**的大鼠表现是否有不同。研究人员将大鼠麻醉，用注射器向海马体中注射DNA中含有嵌合基因的病毒。病毒进入海马体神经元，递送嵌合体基因并在大鼠大脑中激活嵌合体基因。新基因将有害的糖皮质**转化为有益的雌**——这种过程据认为能够阻挡压力对动物行为的负面影响。

为了排除神经元雌**的作用，实验只在雄性大鼠中进行，每只大鼠都接受寻找潜在平台的训练。为了提高血流中糖皮质**水平，大鼠接受了一系列刺激（如恒温或低温），然后被投入迷宫中。研究人员对大鼠寻找平台的速度和次数进行计数。

应激测试分别在动物接受训练之前、刚接受完训练和接受训练Morris水迷宫

24小时之后进行。“这与记忆和重复记忆的三个不同阶段、三个不同时间接近，”Sapolsky解释说。结果很明显：接受训练24小时后的应激实验中，接受嵌合基因感染的大鼠能够更快找到平台。

“这些结果很神奇，”Nicholas说，“这说明基因**不仅阻挡了谷氨酸的毒副作用，也增强了雌**控制的空间记忆和学习能力，Morris水迷宫

尽管有压力存在。看到这些强化效果很开心，是我们所能期待的*好情况。”

基因**
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多发性硬化、关节炎等**患者需要服用大量的类固醇，但是类固醇对认知能力Morris水迷宫

有很大的破坏作用，这些发现证明基因**的潜在优势。然而，这种基因**仍然不能用于临床**，直到研究人员找到将嵌合基因**注入人类大大脑的途径。Sapolsky强调基因**是用于抵制**对神经系统的破坏作用，不能用于增强短期记忆和学习能力。Morris水迷宫

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