科研进展

深圳先进院发现胶质细胞可以改善疼痛导致的决策认知

  

  深圳-香港创新科技合作是粤港澳大湾区科技建设的重要标志之一。为充分整合深圳、香港两地的创新资源,中国科学院深圳先进技术研究院(以下简称“深圳先进院”)脑认知与脑疾病研究所和香港城市大学建立了稳定的合作关系。分别来自深圳和香港的王立平团队和李婴团队经过几年的合作攻关,近日,双方在大脑胶质细胞对疼痛导致的决策认知障碍调控机制上获得新的进展。相关成果发表在国际生物学领域的专业期刊Cell子刊Cell Reports上(http://www.cell.com/cell-reports/fulltext/S2211-1247(17)31632-7)。

  决策是大脑最基本的认知功能之一,很多脑疾病会导致决策认知功能障碍。临床上已经发现很多慢性疾病如慢性疼痛等会严重损伤大脑的这一功能。因此,找到慢性疼痛导致决策能力障碍的神经细胞和分子靶点,一直来都是神经科学家的期望。神经胶质细胞,占大脑神经细胞的90%以上,经典的理论认为胶质细胞只是大脑中的“胶水”,只起到一定的“支撑”作用。过去几年,伴随了光遗传技术的广泛应用,这一传统的看法正在逐步被颠覆。胶质细胞对神经元的很多重要调控功能逐步被人认识到。然而,星形胶质细胞对决策能力的调控及其调控机制一直不清楚。

  中科院脑智卓越中心、深圳先进院的王立平团队和香港城市大学李婴教授团队经过过去几年的合作攻关,用光遗传技术技术、动物行为学结合活体电生理技术等方法,发现慢性痛大鼠模型中的动物决策认知功能显著下降,其内在神经环路机制在于外侧杏仁核(BLA)-前扣带回(ACC)的神经活动的同步性显著降低。同时光遗传特异性刺激ACC脑区的星型胶质细胞,可以有效提高局部微环路中的乳酸(L-Lactate)的浓度,进而增强了上述两个脑区之间的同步性,有效改善慢性痛对大鼠决策认知能力的影响。

  该项研究从胶质细胞基础代谢的角度为决策的脑认知神经基础提出了新的模型,也为临床上干预治疗慢性痛的大脑认知功能缺损提供了新的思路。

  该工作获得了国家自然科学基金委杰青项目、重点项目、中科院大科学国际合作计划培育项目、香港研究资助局基金、香港创新技术计划、香港城市大学神经科学大设施项目及深圳市科技创新委员会等项目的支持。

  论文链接:http://www.cell.com/cell-reports/fulltext/S2211-1247(17)31632-7   

光遗传特异性激活慢性痛大鼠ACC区域中的胶质细胞释放乳酸,影响周围神经网络电活动的同步性,改善慢性痛大鼠的决策能力