2012-02-14

長期記憶解碼 我找到關鍵細胞

◆ 長期記憶解碼 我找到關鍵細胞
http://udn.com/NEWS/HEALTH/HEA1/6897241.shtml

【聯合晚報╱記者林進修/台北報導】2012.02.13

腦科學出現重大突破。國立清華大學生命科學系教授江安世領導的一組台灣研究團隊,經過7年的漫長研究,終於發現儲存長期記憶的腦細胞,震撼國際科學界。2月10日出刊的最新一期全球頂尖期刊「科學」 (Science),特地以長篇完整論文的方式刊載這項研究成果。


「科學」首度刊登台灣完整論文

「科學」是全球最頂尖的科學期刊,台灣歷年有25篇研究論文刊登在「科學」,全都以短篇論文方式呈現,唯有這篇是以長篇完整論文登出,更顯示其重要性。

江安世表示,過去面對阿茲海默氏症、帕金森氏症及亨丁頓舞蹈症等腦神經病變時,只能被動的以藥物延緩惡化,無法有效控制病情。但透過這項最新研究成果,科學和醫藥界有機會研發出更有效的小分子藥物,改善或控制患者病情。

江安世說,人類大腦海馬迴負責各種事件記憶及儲存,會提昇大腦皮質區儲存記憶的效率,形成長期記憶;但大腦有近千億顆神經細胞,要從中確認哪顆細胞參與哪些工作,卻是大海撈針。


兩個關鍵神經元 操控5000細胞的網路

近代科學家運用和人類學習、記憶等生存基本行為相似的果蠅,進行研究。江安世也透過果蠅大腦做實驗,結果找到「CaMKII」及「period」這兩種DAL神經元,才是長期記憶的關鍵。

「這真是太令人驚訝了!」以前大家總認為,果蠅的長期記憶是經由操控蕈狀體5000個神經細胞的複雜神經網路來形成,沒想到竟由兩個蕈狀體外的DAL神經元完成,簡單到難以想像,跌破全球腦神經科學家的眼鏡。

江安世指出,今後只要掌握少數幾個特定神經元,再透過調控特定蛋白質的合成,有可能改變生物行為模式,甚至改善腦神經病變。

江安世表示,果蠅大腦有10萬顆神經細胞,近年全球科學界全力解碼,預計20年可全部解碼。如今他的研究團隊已解碼20%,領先全球,更可望將解碼時程縮短到5年。未來若建構出全球第一個果蠅神經網路體,人類將可像「Google earth」般,了解所有神經的流動及整理,美國紐約時報也因此做了大篇幅報導。

國科會今天上午舉行記者會公布這項重大成就,清大校長陳力俊稱讚江安世的腦神經研究成果,有奪下諾貝爾獎的潛力。他更俊透露,有「DNA之父」美譽的諾貝爾生醫獎得主華生教授前年專程來台灣探望江安世,非常讚賞研究成果。

國科會副主委賀陳弘表示,和全球其他研究團隊相比,江安世的研究經費少得可憐,卻有如此優異的成果,堪稱是「拼裝車對抗保時捷」,非常可貴。

※ 相關報導:

* Visualizing Long-Term Memory Formation in Two Neurons of the Drosophila Brain
http://www.sciencemag.org/content/335/6069/678.abstract
Chun-Chao Chen, Jie-Kai Wu, Hsuan-Wen Lin, Tsung-Pin Pai,
Tsai-Feng Fu, Chia-Lin Wu, Tim Tully, Ann-Shyn Chiang
Science 10 February 2012: Vol. 335 no. 6069 pp. 678-685
doi: 10.1126/science.1212735

* 果蠅如何整合訊息 清大建圖譜
http://mag.udn.com/mag/campus/storypage.jsp?f_MAIN_ID=13&f_SUB_ID=33&f_ART_ID=369433

這篇論文透過建構中的果蠅腦神經表現圖譜資料庫,以及活化型綠螢光蛋白追蹤標的等技術,發現果蠅腦內第二層聽覺神經,主要是AMMC-B1神經元,第三層聽覺神經是IVLP-VLP神經元,並以活體功能影像技術,觀察第二層與第三層聽覺神經元在不同頻率刺激下的反應。

* 記憶網路破解/智慧電腦 可能提早出現
http://mag.udn.com/mag/life/storypage.jsp?f_MAIN_ID=207&f_SUB_ID=1348&f_ART_ID=371023

江安世指出,研究發現,記憶的形成並不複雜,只要改變少數幾個關鍵神經細胞,就可改變資訊在大腦裡的整理及流動,進而改變生物體的行為模式。人腦如此,電腦也相去不遠。

神經科學家確認「記憶」的主要控制者
使記憶持續:類Prion蛋白在儲存長期記憶中扮演關鍵角色
創世第八天 - 二十世紀分子生物學革命
一個腦神經細胞就很夠力
全球首創矽腦晶片可辨識人物

1 則留言:

fsj 提到...

全球第一 台灣找到長期記憶腦細胞

李宗祐/台北報導 2012-02-14 中國時報

科學界過去都認為,腦部蕈狀體是短期、中程及長期記憶的儲存中心。清華大學腦科學研究中心主任江安世領導研究團隊,在國科會和教育部支持下,長期研究果蠅腦部,領先全球發現控制長期記憶功能的腦神經細胞DAL。更讓人訝異的是,DAL並不在蕈狀體內,首度推翻科學界過去的長期研究認知,這項研究將有助醫學界研發治療各種腦疾與增進記憶力的新方法及藥物。

這項最新研究發現,上周在國際頂尖學術期刊《科學》發表後,隨即引起全球矚目。相對於國外研究團隊每年投資上億元新台幣,研究建構腦神經網路圖譜,研究經費是我國研究團隊的十倍,甚至是百倍以上,國科會副主委賀陳弘昨日忍不住以「拚裝車打敗保時捷」,形容江安世研究團隊領先全球發現儲存長期記憶神經細胞的卓越表現。

江安世表示,根據過去在各種動物實驗觀測發現,大腦儲存長期記憶與中短程記憶最大的差別,在於必須新的蛋白質形成。研究團隊於是利用基因工程逐一阻斷果蠅每個腦神經細胞的生成,發現只要抑制左右腦兩個DAL神經細胞形成新的蛋白質,就可以阻斷大腦儲存長期記憶,「這樣的結果讓我們非常驚訝,因為DAL不在蕈狀體內,推翻大家過去三十年研究認為長期記憶儲存在蕈狀體內的推論。」

研究團隊更進一步發現,果蠅在儲存長期記憶時,DAL細胞的兩組基因CaMKII與period活性在反覆學習過程明顯提高,成功找出控制長期記憶儲存的關鍵基因。江安世指出,找到這兩組關鍵基因後,科學家就可以進一步篩選鑑定,從人類近千億個腦神細胞裡面,找出那些細胞擁有這兩組基因,篩選出人腦儲存長期記憶的細胞,幫助醫學界研發治療各種腦疾與增進記憶力的新方法及藥物。