神經學見解

生物學家在晶片上設計記憶,並找到應對阿爾茨海默病的新方法

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記憶是如何形成的?為了展示這一過程如何在最基本的層面上發生,特拉維夫大學的生物物理學家透過連線到計算機晶片的神經元複製了這一事件。伊泰·巴魯奇埃舍爾·本-雅各布 將來自大鼠胚胎的神經元放置在晶片表面,並連線了 64 個電極來記錄活動。研究人員觀察到,當化學刺激物在晶片上的同一位置重複滴落時,神經會發出相同的放電模式。一段時間後,神經元開始以相同的方式放電,而無需化學啟用——他們聲稱記憶在此時被印記下來。

瞭解正常和患病腦組織產生的蛋白質之間的差異,可能為診斷提供一種新方法。太平洋西北國家實驗室的 理查德·D·史密斯 和加州大學洛杉磯分校的 德斯蒙德·J·史密斯 建立了一個複雜的蛋白質分析系統,該系統將先進的儀器與精密的影像處理相結合,以檢查一對正常小鼠的 1 毫米立方腦組織。研究人員確定了組織中 1,028 種蛋白質的丰度。未來的實驗將使用這種方法來比較正常腦組織和患有神經退行性疾病的腦組織。

特別是在阿爾茨海默病方面,需要更好的診斷技術。約翰·霍普金斯大學醫學院的 斯蒂娜·M·塔克埃絲特·吳胡安·C·特龍科索 展示了一種使用抗體的測試,該抗體與阿爾茨海默病患者大腦中形成有害斑塊的澱粉樣蛋白-β 蛋白結合。抗體粘附在轉基因小鼠中模擬阿爾茨海默病早期階段的蛋白質上。這一發現最終可能促成一種人類測試,該測試可以與正在開發的藥物一起使用,透過預防性治療來避免這種疾病。


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可以想象,該測試可以與使用噬菌體(感染細菌的病毒)分解有害斑塊的治療方法相結合。特拉維夫大學的 貝卡·所羅門 透過鼻腔噴霧給 100 只轉基因小鼠注射噬菌體,初步證明了這一想法,這些小鼠被轉基因改造為會產生類似阿爾茨海默病的斑塊。經過一年的治療,小鼠的斑塊比未治療的小鼠減少了 80%。

加里·斯蒂克斯《大眾科學》 思想和大腦主題的高階編輯,負責編輯和報道推動腦科學走向生物科學前沿的新興進展。斯蒂克斯編輯或撰寫過封面故事、專題文章和新聞,主題廣泛,從一個人沉浸在思考時大腦中發生的事情,到減輕抑鬱症等情緒障礙的腦植入技術的影響。在接管神經科學領域之前,斯蒂克斯作為《大眾科學》的特別專案編輯,負責該雜誌的年度單主題特刊,構思和製作了關於阿爾伯特·愛因斯坦、查爾斯·達爾文、氣候變化和奈米技術的特刊。他負責的一個關於時間的所有表現形式的特刊榮獲國家雜誌獎。斯蒂克斯與妻子米里亞姆·拉科布共同撰寫了一本技術入門書,名為《誰在乎千兆位元組?技術困惑者的生存指南》

更多作者:加里·斯蒂克斯
大眾科學雜誌第 298 卷第 1 期本文最初以“神經學見解”為標題發表於 《大眾科學》雜誌 第 298 卷第 1 期(),第 48 頁
doi:10.1038/scientificamerican0108-48b
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