鲁友明教授课题组发现调控注意力神经环路

发布日期:2018-09-18 来源:本站

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8月14日,华中科技大学同济医学院基础医学院、华中科技大学脑研究所鲁友明教授课题组在 Nature 子刊、国际顶级神经科学期刊 Nature Neuroscience (自然·神经科学)杂志上在线发表了题为 “Serotonin receptor 2c-expressing cells in the ventral CA1 control attention via innervation of the Edinger-Westphal nucleus” 的研究论文,该研究发现调控注意力的新型神经细胞类型和神经环路,论文入选封面候选文章。论文的共同第一作者是基础医学院2015级博士研究生李鑫焱、2016级博士研究生陈文婷和博士后潘锴博士。


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图1:解析调控注意力的重要环路机理和特异行为学方法


 注意力(attention)是人类高级认知活动如记忆、观察、想象和思维决策的基本要素,注意力缺陷是小儿注意缺陷多动障碍、老年痴呆等多种神经系统疾病的重要临床特征。鲁友明教授团队首先应用遗传学方法标记了在大脑皮层腹侧海马CA1区域的一类特异表达5-羟色胺受体2基因的新型兴奋性神经细胞,并命名为Htr2c细胞。随后,课题组应用顺行和逆行单突触示踪技术发现Htr2c细胞与脑干动眼神经核(Edinger-Westphal)内表达胆囊收缩素(CCK)的神经细胞(命名为EW细胞)建立单突触联结。进一步的研究中,该团队还应用了光遗传学方法和电生理记录的手段选择性的调控Htr2c细胞的活性以及Htr2c细胞与EW细胞之间的突触传递,结合广泛的行为学筛选,发现Htr2c细胞及Htr2c-EW神经环路调控注意力。

 该研究工作得到了国家自然科学基金创新研究群体项目(31721002)、重大研究计划集成项目(91632306)、国家重大科研仪器研制项目(51627807)的资助。据悉,该团队还鉴定出多个由腹侧海马脑区投射到其它脑区的新神经环路并深入解析它们的功能,相关研究工作将会陆续发表在高水平杂志上。


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图2:受杂志社要求设计的封面,一群小孩在听私塾先生教授“动眼”“海马”两个词组,其中两个小孩子开小差,此时他们座下的神经元(绿色)处于静寂状态,而认真听讲的其他小孩注意力集中,其座下神经元(黄色)为激活状态。