旋動某一分子開關，有助于生成成熟的神經元連接,，為大腦構建起從青少年敏感性過渡到成人穩(wěn)定性的橋梁。現(xiàn)在來自耶魯大學醫(yī)學院的研究人員逆轉這一過程,，在成年小鼠中構建出了記憶和痊愈能力提高的年輕大腦,。相關研究發(fā)表在3月6日的《神經元》（Neuron）雜志上。
科學家們早就知道,，年輕大腦和老年大腦存在很大的不同,。青少年的大腦更具有可塑性，使得他們能比成年人能夠更快地學習語言,，加速從腦損傷中恢復,。成人大腦比較僵化部分歸因于某一單基因的功能，它減慢了神經元間突觸連接的快速改變,。
通過在活體小鼠中數(shù)周及數(shù)月檢測這些突觸,，耶魯大學醫(yī)學院的研究人員發(fā)現(xiàn)了這一關鍵的大腦成熟遺傳開關。這一Nogo Receptor 1 (NgR1)基因,，是抑制青少年大腦高水平可塑性,，生成成年期相對靜止水平可塑性的必要條件。缺失這一基因的小鼠,，整個成年期會維持青少年水平的大腦可塑性,。當研究人員在老年小鼠中阻斷這一基因的功能時,，他們將老年大腦重新設定到了青少年水平可塑性,。
論文的資深作者、神經病學及神經生物學教授Stephen Strittmatter博士說：“大腦需要這些分子從青少年期過渡到成年期,。研究表明我們可以在成人大腦中倒轉這一時鐘,，孩子們可以通過這一途徑從創(chuàng)傷中恢復過來。”
中風等腦損傷之后的康復要求患者重新學習如移動手等任務,。研究人員發(fā)現(xiàn),，缺乏NgR1的成年小鼠能夠像青年小鼠一樣快速從損傷中恢復，相比于攜帶NgR1的成年小鼠能夠更快地掌握新的復雜的運動任務,。
“這提高了在人類中操縱NgR1,，加速和擴大中風等腦損傷后康復的可能性，”論文的第一作者,、耶魯大學博士生Feras Akbik說,。
研究人員還發(fā)現(xiàn)NgR1減慢了記憶喪失的速度。沒有NgR1的小鼠會更快喪失應激記憶,，表明操縱這一受體由可能有助于治療創(chuàng)傷后應激障礙,。
Strittmatter說：“我們非常了解大腦的早期發(fā)育，但我們對于青春晚期大腦中發(fā)生的事情卻所知甚少,。”(生物谷Bioon.com)
doi:10.1016/j.neuron.2012.12.027
PMC:
PMID:
Anatomical Plasticity of Adult Brain Is Titrated by Nogo Receptor 1
Feras V-Akbik, Sarah M-Bhagat, Pujan R-Patel, William B-J-Cafferty and Stephen M-Strittmatter.
Experience rearranges anatomical connectivity in the brain, but such plasticity is suppressed in adulthood. We examined the turnover of dendritic spines and axonal varicosities in the somatosensory cortex of mice lacking Nogo Receptor 1 (NgR1). Through adolescence, the anatomy and plasticity of ngr1 null mice are indistinguishable from control, but suppression of turnover after age 26 days fails to occur in ngr1/ mice. Adolescent anatomical plasticity can be restored to 1-year-old mice by conditional deletion of ngr1. Suppression of anatomical dynamics by NgR1 is cell autonomous and is phenocopied by deletion of Nogo-A ligand. Whisker removal deprives the somatosensory cortex of experience-dependent input and reduces dendritic spine turnover in adult ngr1/ mice to control levels, while an acutely enriched environment increases dendritic spine dynamics in control mice to the level of ngr1/ mice in a standard environment. Thus, NgR1 determines the low set point for synaptic turnover in adult cerebral cortex.
