神奇morris水迷宮證實：基因**輔助學習記憶

神奇morris水迷宮證實：基因**輔助學習記憶

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斯坦福大學神經生物學家研製了一種基因療法，能夠增強處於壓力下的動物的記憶和學習能力。Morris水迷宮

研究結果刊登於11月8日《Neuroscience》雜誌。

關節炎、**等**患者需要服用類固醇（steroids）**，但是類固醇對神經有嚴重副作用。研究人員說這種實驗技術有朝一日會得到能夠降低類固醇神經生物學副作用的新型基因療法。“類固醇會使負責判斷和認知的腦部陷入癱瘓，”研究合作者之一、神經生物學家RobertSapolsky說：“嚴重一點會導致類固醇癡呆（steroid dementia）。在利用類固醇**的同時，它會在肌體任何部位發生作用。如果能夠**遞送這種基因，就能保護患者免受這種破壞認知能力的副作用。”

Morris水迷宮

Sapolsky是斯坦福大學生物科學John A. and Cynthia Fry Gunn教授、神經學教授。Sapolsky在多種條件下檢測壓力產生的破壞性生理學效應，研究成果頗豐，在1995年出書《Why Zebras Don't GetUlcers》。

**的作用

《Neuroscience》雜誌的文章中，Sapolsky及其同事關注壓力對於海馬體（hippocampus，大腦中負責學習和記憶的區域）的影響。糖皮質**（glucocorticoids）是大鼠在壓力條件下腎上腺分泌的，海馬體神經元攜帶大量糖皮質**受體。當糖皮質**與這些受體結合後，引發破壞性的生化級聯發應，破壞海馬體中的神經細胞，Morris水迷宮

削弱學習和記憶功能。

但不是所有的**都是有害的。雌**增強記憶功能，中和糖皮質**對認知能力的負作用。“雌**能夠保護壓力條件下的記憶功能，”研究小組帶頭人AndreaNicholas（前斯坦福博士後現為St.Mary副教授）說，“女性大腦中的雌**發揮長時程保護作用，隨著年齡增長，女性的認知能力越來越高於男性，部分原因就是雌**的保護作用。”

Sapolsky及其合作者於2004年發現，基因**可以用來抑製壓力對實驗室大鼠Morris水迷宮

的破壞性影響。基因**大致過程是通過向患者DNA中加入有益基因****、修複損傷。實驗過程中，Sapolsky等將大鼠穀氨酸受體基因和人類雌**受體基因整合，然後將嵌合基因（chimericgene）注入大鼠海馬區，基因表達的受體蛋白迅速將壓力誘導的糖皮質**轉化為雌**。

“2004年的實驗在分子水平上向我們展示了基因**，” Nicholas說，“因此我們希望知道是否嵌合基因能夠切實改變應激**（stress hormones）對大鼠行為的影響。”

水迷宮
Nicholas及其同事采用了Morris水迷宮（Morris water maze，MWM）實驗。水迷宮實驗是一種強迫實驗動物（大鼠、小鼠）遊泳，學習尋找隱藏在水中平台的一種實驗，主要用於測試實驗動物對空間位置覺和方向覺（空間定位）的學習Morris水迷宮

記憶能力。當將一隻未經訓練的大鼠投入水迷宮後，大鼠環顧四周尋找出口，直到找到平台後才能上岸。

“**次進入水迷宮的動物真的是很笨，” Nicholas說。“經常需要好幾分鐘才能找到平台，但是重複若乾次後，便能很快地找到了。當它們弄清平台的位置後便直接向平台遊去，整個過程在5－10秒鐘內完成。我們移動平台的位置，觀察大鼠的行為。”

水迷宮的一個作用是計算大鼠繞平台初始位點遊動的次數。“這計算的是它們的堅持能力，”Nicholas解釋，“等到它們了如指掌後，便會直接遊向平台。”
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應激測驗

實驗目的是觀察在接受刺激之後進行水迷宮試驗期間，接受基因**的大鼠和未Morris水迷宮

接受基因**的大鼠表現是否有不同。研究人員將大鼠麻醉，用注射器向海馬體中注射DNA中含有嵌合基因的病毒。病毒進入海馬體神經元，遞送嵌合體基因並在大鼠大腦中激活嵌合體基因。新基因將有害的糖皮質**轉化為有益的雌**——這種過程據認為能夠阻擋壓力對動物行為的負麵影響。

為了排除神經元雌**的作用，實驗隻在雄性大鼠中進行，每隻大鼠都接受尋找潛在平台的訓練。為了提高血流中糖皮質**水平，大鼠接受了一係列刺激（如恒溫或低溫），然後被投入迷宮中。研究人員對大鼠尋找平台的速度和次數進行計數。

應激測試分彆在動物接受訓練之前、剛接受完訓練和接受訓練Morris水迷宮

24小時之後進行。“這與記憶和重複記憶的三個不同階段、三個不同時間接近，”Sapolsky解釋說。結果很明顯：接受訓練24小時後的應激實驗中，接受嵌合基因感染的大鼠能夠更快找到平台。

“這些結果很神奇，”Nicholas說，“這說明基因**不僅阻擋了穀氨酸的毒副作用，也增強了雌**控製的空間記憶和學習能力，Morris水迷宮

儘管有壓力存在。看到這些強化效果很開心，是我們所能期待的*好情況。”

基因**
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多發性硬化、關節炎等**患者需要服用大量的類固醇，但是類固醇對認知能力Morris水迷宮

有很大的破壞作用，這些發現證明基因**的潛在優勢。然而，這種基因**仍然不能用於臨床**，直到研究人員找到將嵌合基因**注入人類大大腦的途徑。Sapolsky強調基因**是用於抵製**對神經係統的破壞作用，不能用於增強短期記憶和學習能力。Morris水迷宮

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