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光療,大自然神奇的力量！

發(fā)布時(shí)間：2024-06-13 瀏覽次數(shù)：79次

光療，是一種順應(yīng)自然、借用自然之力，從而達(dá)到康復(fù)效果的療法。比如動(dòng)物研究發(fā)現(xiàn)光照亮度不足或光照模式紊亂可導(dǎo)致學(xué)習(xí)與記憶能力受損、明亮工作環(huán)境可顯著提升人的學(xué)習(xí)和工作效率、光療對(duì)于輕度認(rèn)知功能障礙患者的癥狀也有著不同程度的改善作用。
2020年11月9日，暨南大學(xué)任超然課題組、華中科技大學(xué)李浩洪課題組及暨南大學(xué)蘇國(guó)輝課題組合作在Neuron雜志發(fā)表了題為《A Visual Circuit Related to the Nucleus Reuniens for the Spatial-Memory-Promoting Effects of Light Treatment》的研究論文，深入闡釋了光療增強(qiáng)空間記憶的神經(jīng)環(huán)路機(jī)制。
作者首先發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)期光療（Light treatment）可在不影響小鼠生物節(jié)律及視覺(jué)功能的情況下來(lái)顯著提升空間記憶能力。鑒于大腦海馬區(qū)神經(jīng)元群體振蕩在空間記憶調(diào)節(jié)過(guò)程中發(fā)揮了重要作用，作者推測(cè)光療在提升空間記憶能力的同時(shí)，可能會(huì)對(duì)海馬神經(jīng)元群體振蕩產(chǎn)生影響。為了驗(yàn)證此假設(shè)，作者在接受光療處理的小鼠進(jìn)行空間記憶任務(wù)時(shí)實(shí)時(shí)記錄了其海馬CA1區(qū)場(chǎng)電位變化，并發(fā)現(xiàn)光療可特異性增強(qiáng)海馬神經(jīng)元的Gamma振蕩。這說(shuō)明光療在提升空間記憶的同時(shí)伴有海馬神經(jīng)元活動(dòng)模式的改變。
接下來(lái)作者繼續(xù)對(duì)vLGN/IGL至Re通路的解剖及生理學(xué)特征進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)vLGN/IGL內(nèi)部分CaMKIIα神經(jīng)元可通過(guò)直接投射來(lái)激活Re內(nèi)部分CaMKIIα神經(jīng)元。由于vLGN/IGL和Re的激活對(duì)于光療的空間記憶提升作用是必須的，而且vLGN/IGL又可直接激活Re，接下來(lái)作者推測(cè)人為特異性激活vLGN/IGL-Re通路可能會(huì)模擬光療的空間記憶提升作用。與此假設(shè)相符合，作者發(fā)現(xiàn)通過(guò)化學(xué)遺傳學(xué)方法特異性激活vLGN/IGL-Re通路同樣可提升空間記憶能力，并伴隨有Re神經(jīng)元興奮性及海馬CA1區(qū)Gamma振蕩的增強(qiáng)。
作為一個(gè)經(jīng)典的光信息傳導(dǎo)相關(guān)腦區(qū)，vLGN/IGL可接受來(lái)自視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞（RGCs）的直接投射。接下來(lái)作者推測(cè)小鼠腦中可能存有一條retina—vLGN/IGL—Re跨雙級(jí)突觸光信息傳導(dǎo)通路。作者通過(guò)逆向跨雙突觸示蹤標(biāo)記技術(shù)發(fā)現(xiàn)視網(wǎng)膜內(nèi)部分表達(dá)SMI-32的給光反應(yīng)型RGCs可直接投射至vLGN/IGL-Re通路。由于RGCs突觸末梢主要釋放興奮性神經(jīng)遞質(zhì)谷氨酸，且vLGN/IGL-Re通路激活可提升空間記憶能力，作者推測(cè)直接興奮投射至vLGN/IGL的RGCs應(yīng)也可提升空間記憶能力。為了驗(yàn)證此假設(shè)，作者采用化學(xué)遺傳方法對(duì)投射至vLGN/IGL的RGCs進(jìn)行了長(zhǎng)期激活，并發(fā)現(xiàn)激活該類(lèi)RGCs可提升空間記憶能力，并伴隨有Re神經(jīng)元興奮性及海馬CA1區(qū)Gamma振蕩的增強(qiáng)。最后作者對(duì)這類(lèi)RGCs在光療的空間記憶提升作用中的貢獻(xiàn)進(jìn)行了驗(yàn)證，并發(fā)現(xiàn)抑制投射至vLGN/IGL的RGCs可顯著降低光療的空間記憶提升作用。

此外，任超然課題組2019年的工作發(fā)現(xiàn)retina-vLGN/IGL-外側(cè)韁核（LHb）通路可介導(dǎo)光療的抗抑郁作用：視網(wǎng)膜內(nèi)部分表達(dá)SMI-32的對(duì)光反應(yīng)型RGCs可直接投射至vLGN/IGL內(nèi)部分GABA神經(jīng)元，后者又可抑制LHb的活動(dòng)。鑒于LHb和Re相關(guān)光信息傳導(dǎo)通路中的RGCs具有相似的形態(tài)及對(duì)光反應(yīng)特征（均表達(dá)SMI-32，同為對(duì)光反應(yīng)細(xì)胞），這提示視網(wǎng)膜內(nèi)表達(dá)SMI-32的對(duì)光反應(yīng)型RGCs所傳導(dǎo)的光信息，一方面可經(jīng)由vLGN/IGL內(nèi)部分GABA神經(jīng)元的介導(dǎo)去抑制LHb，發(fā)揮抗抑郁作用；另一方面還可經(jīng)由vLGN/IGL內(nèi)部分CaMKIIα神經(jīng)元的介導(dǎo)去激活Re，發(fā)揮空間記憶增強(qiáng)作用。上述兩條光信息傳導(dǎo)通路的發(fā)現(xiàn)，對(duì)于理解機(jī)體非成像光信息傳導(dǎo)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及功能內(nèi)涵、回答光為何能夠同時(shí)調(diào)節(jié)情緒及記憶這一關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題具有重要意義。
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