8月14日,,華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院,、華中科技大學(xué)腦研究所魯友明教授課題組在 Nature 子刊、國(guó)際頂級(jí)神經(jīng)科學(xué)期刊 Nature Neuroscience (自然·神經(jīng)科學(xué))雜志上在線發(fā)表了題為 “Serotonin receptor 2c-expressing cells in the ventral CA1 control attention via innervation of the Edinger-Westphal nucleus” 的研究論文,該研究發(fā)現(xiàn)調(diào)控注意力的新型神經(jīng)細(xì)胞類型和神經(jīng)環(huán)路,,論文入選封面候選文章。論文的共同第一作者是基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院2015級(jí)博士研究生李鑫焱,、2016級(jí)博士研究生陳文婷和博士后潘鍇博士,。

圖1:解析調(diào)控注意力的重要環(huán)路機(jī)理和特異行為學(xué)方法
注意力(attention)是人類高級(jí)認(rèn)知活動(dòng)如記憶、觀察,、想象和思維決策的基本要素,,注意力缺陷是小兒注意缺陷多動(dòng)障礙、老年癡呆等多種神經(jīng)系統(tǒng)疾病的重要臨床特征,。魯友明教授團(tuán)隊(duì)首先應(yīng)用遺傳學(xué)方法標(biāo)記了在大腦皮層腹側(cè)海馬CA1區(qū)域的一類特異表達(dá)5-羥色胺受體2基因的新型興奮性神經(jīng)細(xì)胞,,并命名為Htr2c細(xì)胞。隨后,,課題組應(yīng)用順行和逆行單突觸示蹤技術(shù)發(fā)現(xiàn)Htr2c細(xì)胞與腦干動(dòng)眼神經(jīng)核(Edinger-Westphal)內(nèi)表達(dá)膽囊收縮素(CCK)的神經(jīng)細(xì)胞(命名為EW細(xì)胞)建立單突觸聯(lián)結(jié),。進(jìn)一步的研究中,該團(tuán)隊(duì)還應(yīng)用了光遺傳學(xué)方法和電生理記錄的手段選擇性的調(diào)控Htr2c細(xì)胞的活性以及Htr2c細(xì)胞與EW細(xì)胞之間的突觸傳遞,,結(jié)合廣泛的行為學(xué)篩選,,發(fā)現(xiàn)Htr2c細(xì)胞及Htr2c-EW神經(jīng)環(huán)路調(diào)控注意力。
該研究工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金創(chuàng)新研究群體項(xiàng)目(31721002),、重大研究計(jì)劃集成項(xiàng)目(91632306),、國(guó)家重大科研儀器研制項(xiàng)目(51627807)的資助。據(jù)悉,,該團(tuán)隊(duì)還鑒定出多個(gè)由腹側(cè)海馬腦區(qū)投射到其它腦區(qū)的新神經(jīng)環(huán)路并深入解析它們的功能,,相關(guān)研究工作將會(huì)陸續(xù)發(fā)表在高水平雜志上。

圖2:受雜志社要求設(shè)計(jì)的封面,,一群小孩在聽私塾先生教授“動(dòng)眼”“海馬”兩個(gè)詞組,,其中兩個(gè)小孩子開小差,此時(shí)他們座下的神經(jīng)元(綠色)處于靜寂狀態(tài),,而認(rèn)真聽講的其他小孩注意力集中,,其座下神經(jīng)元(黃色)為激活狀態(tài)。