神经学见解

生物学家在芯片上设计记忆,并找到应对阿尔茨海默病的新方法

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记忆是如何形成的?为了展示这一过程如何在最基本的层面上发生,特拉维夫大学的生物物理学家通过连接到计算机芯片的神经元复制了这一事件。伊泰·巴鲁奇埃舍尔·本-雅各布 将来自大鼠胚胎的神经元放置在芯片表面,并连接了 64 个电极来记录活动。研究人员观察到,当化学刺激物在芯片上的同一位置重复滴落时,神经会发出相同的放电模式。一段时间后,神经元开始以相同的方式放电,而无需化学激活——他们声称记忆在此时被印记下来。

了解正常和患病脑组织产生的蛋白质之间的差异,可能为诊断提供一种新方法。太平洋西北国家实验室的 理查德·D·史密斯 和加州大学洛杉矶分校的 德斯蒙德·J·史密斯 创建了一个复杂的蛋白质分析系统,该系统将先进的仪器与精密的图像处理相结合,以检查一对正常小鼠的 1 毫米立方脑组织。研究人员确定了组织中 1,028 种蛋白质的丰度。未来的实验将使用这种方法来比较正常脑组织和患有神经退行性疾病的脑组织。

特别是在阿尔茨海默病方面,需要更好的诊断技术。约翰·霍普金斯大学医学院的 斯蒂娜·M·塔克埃丝特·吴胡安·C·特龙科索 展示了一种使用抗体的测试,该抗体与阿尔茨海默病患者大脑中形成有害斑块的淀粉样蛋白-β 蛋白结合。抗体粘附在转基因小鼠中模拟阿尔茨海默病早期阶段的蛋白质上。这一发现最终可能促成一种人类测试,该测试可以与正在开发的药物一起使用,通过预防性治疗来避免这种疾病。


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可以想象,该测试可以与使用噬菌体(感染细菌的病毒)分解有害斑块的治疗方法相结合。特拉维夫大学的 贝卡·所罗门 通过鼻腔喷雾给 100 只转基因小鼠注射噬菌体,初步证明了这一想法,这些小鼠被转基因改造为会产生类似阿尔茨海默病的斑块。经过一年的治疗,小鼠的斑块比未治疗的小鼠减少了 80%。

加里·斯蒂克斯《大众科学》 思想和大脑主题的高级编辑,负责编辑和报道推动脑科学走向生物科学前沿的新兴进展。斯蒂克斯编辑或撰写过封面故事、专题文章和新闻,主题广泛,从一个人沉浸在思考时大脑中发生的事情,到减轻抑郁症等情绪障碍的脑植入技术的影响。在接管神经科学领域之前,斯蒂克斯作为《大众科学》的特别项目编辑,负责该杂志的年度单主题特刊,构思和制作了关于阿尔伯特·爱因斯坦、查尔斯·达尔文、气候变化和纳米技术的特刊。他负责的一个关于时间的所有表现形式的特刊荣获国家杂志奖。斯蒂克斯与妻子米里亚姆·拉科布共同撰写了一本技术入门书,名为《谁在乎千兆字节?技术困惑者的生存指南》

更多作者:加里·斯蒂克斯
大众科学杂志第 298 卷第 1 期本文最初以“神经学见解”为标题发表于 《大众科学》杂志 第 298 卷第 1 期(),第 48 页
doi:10.1038/scientificamerican0108-48b
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