记忆丧失是许多神经和精神疾病(包括阿尔茨海默病和精神分裂症)的核心特征之一。目前治疗记忆丧失的方法非常有限。目前为止,对阿尔茨海默病等疾病中出现的认知或记忆障碍症状的唯一有效治疗方法是使用广泛促进乙酰胆碱的药物。然而,这导致了多种不良的副作用。
海马(参与学习和记忆的重要脑区,可分为齿状回、CA3、CA2和CA1四个区域)的乙酰胆碱释放在新记忆表征的形成中起着核心作用。一个有影响力但几乎未经验证的理论提出,记忆的形成需要乙酰胆碱来增强CA1对来自恩托拉皮层的新感觉信息的反应,同时抑制来自CA3中先前编码表征的输入。
由布里斯托尔领导的新研究表明来自内丘脑皮层和CA3的兴奋性输入被CA1的乙酰胆碱的突触释放所压制。同时来自恩托拉皮层的前馈抑制表现出比CA3更大的抑制作用,导致兴奋-抑制平衡的选择性增强和CA1被恩托拉输入激活。内嗅皮层和CA3通路参与了不同的前馈神经元亚群,而胆碱能对突触前功能的调节分别由毒蕈碱M3和M4受体介导。总的来说,本研究的数据支持乙酰胆碱在记忆形成过程中对CA1的新信息输入进行优先排序的作用和机制。
这一新研究确定了编码记忆的神经回路中的特定药物目标,这是大脑疾病治疗的一个重大进展,研究结果发表在《Nature Communications》上。
研究的主要作者、布里斯托尔大学突触可塑性中心的Jack Mellor教授说:“这些发现是关于在记忆编码过程中在大脑中发生的基本过程,以及它们如何可能被大脑状态或针对特定受体蛋白的药物所调节。从长远来看,这些特定目标的发现为开发治疗阿尔茨海默病症状和其他具有突出认知障碍的疾病的新疗法开辟了途径和机会。”
Sosei Heptares公司的首席科学官Miles Congreve博士补充说:“这些重要的研究可帮助我们设计和选择新的、目标明确的治疗剂,这些治疗剂模拟乙酰胆碱在特定毒蕈碱受体上的作用,而不会引发早期和目标不明确的治疗的不必要的副作用。这种方法具有改善阿尔茨海默病和其他神经系统疾病患者的记忆和认知功能的潜力。”
Mellor教授说:“我们未来的工作计划旨在揭示大脑是如何利用乙酰胆碱与其他神经递质(如多巴胺、血清素和去甲肾上腺素)共同完成这项工作(大脑如何处理不同的信息的优先度)的。”
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