本發明涉及神經調控,尤其涉及一種改善記憶力和認知能力的神經調控方法。
背景技術:
1、認知,是指人們獲得知識或應用知識的過程,或信息加工的過程,它包括感覺、知覺、記憶力、思維、執行力、想象和語言等。大腦接受外界輸入的信息,經過加工處理來支配行為,這個過程就是信息加工的過程,也就是認知過程。認知能力具有可塑性,會受到多種因素的影響和調節,包括學習、訓練、生活環境、年齡以及健康狀況等。記憶力是認知功能的一個重要組成部分,受到多個腦區的調控,包括海馬、前額葉皮層和丘腦等相關神經網絡。適當且準確的腦區神經刺激會調節神經元的興奮性和信號傳遞方式,達到提高生理機能的作用。因此,很多研究學者開展神經調控相關研究,探究其作為潛在的非藥物治療干預認知能力的保護途徑及機制。
2、神經調控技術是指利用電、磁、化學或其他物理手段,對神經系統的活動進行調節和控制的技術。該技術具有非侵入性或微創性、精準性高、可調節性強的優點,特別適用于對藥物或食物不耐受群體。但神經調控訓練的目標腦區如果定位不準或條件控制不當,可能會造成神經功能損傷。目前還沒有利用神經調控技術對pvt腦區進行特異性調控的研究報道。
技術實現思路
1、為了解決上述技術問題,本發明提供了一種改善記憶力和認知能力的神經調控方法。本發明提供的神經調控方法,通過抑制pvt及其神經功能環路,能夠緩解慢性腦缺血模型小鼠的認知功能損傷,改善記憶力和認知能力。
2、第一方面,本發明提供了一種改善記憶力和認知能力的神經調控方法,所述方法包括以下步驟:在哺乳動物的pvt腦區注射腺病毒,通過化學刺激來激活腺病毒來抑制pvt腦區神經元。
3、本發明使用化學遺傳學技術中的cno-hm4di/hm3dq系統調控神經活動。hm4di/hm3dq是人工設計的蛋白受體,由人類毒蕈堿型受體改造而來。毒蕈堿受體是一種g蛋白偶聯受體,當乙酰膽堿和毒蕈堿型受體結合時,受體被激活,構象改變,進一步激活偶聯的g蛋白,g蛋白再引發下游反應,最終激活或者抑制神經元。在cno-hm4di/hm3dq系統中,hm4di/hm3dq只專一地與人工設計的藥物氯氮平n-氧化物(cno)結合,與之結合后可激活或抑制神經元放電。神經元究竟是激活還是抑制,則取決于毒蕈堿型受體的具體亞型。如果是m4型毒蕈堿型受體,與之偶聯的是gi蛋白,后續反應最終會抑制神經元,由這種受體改造而來的人工受體是hm4di。如果是m3型毒蕈堿型受體,招募來的則是gq蛋白,下游反應最終會激活神經元,由這種受體改造來的人工受體是hm3dq。cno給藥方式可以通過腹腔注射或飲水,代謝完后,神經元的功能又會恢復。
4、本發明提供的神經調控方法,向腦血流量下降小鼠pvt腦區注射由腺病毒裝載的蛋白受體,分別注射hm4di和hm3dq。在病毒表達兩周后,腹腔注射cno以激活hm4di和hm3dq,從而分別引起pvt神經元抑制和激活。通過控制化學刺激的頻率,發現在表達hm4di的小鼠中,每天注射一次cno,能夠使哺乳動物的認知功能和記憶力得到改善,并且減輕前額葉皮層和海馬病理損傷,因此,適當抑制pvt神經元活動可以提高記憶能力。
5、作為本發明的一種優選技術方案,所述哺乳動物包括鼠、馬、牛、羊、狗、兔、豬、猴或人等。
6、作為本發明的一種優選技術方案,所述腺病毒為aav2/9-syn-hm4di-mcherry。
7、作為本發明的一種優選技術方案,所述化學刺激為腹腔注射氯氮平n-氧化物。氯氮平n-氧化物(clozapine-n-oxid,cno)和hm4di的結合可以有效的抑制pvt腦區內的神經元活動。
8、作為本發明的一種優選技術方案,所述化學刺激的頻率為1次/天,每次所述氯氮平n-氧化物的注射量為2mg/kg。
9、作為本發明的一種優選技術方案,所述化學刺激連續進行13-15天(例如13、14、15天等)。
10、本發明中,如果刺激次數(即刺激天數)不夠,可能無法激活機體內源性保護機制,或內源性保護機制不足以產生持久的保護效果。
11、本發明中,單次化學刺激對細胞狀態的影響時間為4-6h。
12、本發明中,如果單次化學刺激對細胞狀態的影響時間(即pvt抑制活動時間)過長,會造成神經功能的損傷,而如果pvt抑制活動時間過短,細胞活動較輕,不足以帶來顯著的生理學變化。本發明實施例提供的技術方案與現有技術相比具有如下優點:
13、本發明提供的神經調控方法作用于pvt,通過適當抑制pvt神經元活動,能夠減輕前額葉皮層和海馬病理損傷,改善記憶力和認知能力。
1.一種改善記憶力和認知能力的神經調控方法,其特征在于,所述方法包括以下步驟:在哺乳動物的pvt腦區注射腺病毒,通過化學刺激來激活腺病毒來抑制pvt腦區神經元活動。
2.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述哺乳動物包括鼠、馬、牛、羊、狗、兔、豬、猴或人。
3.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述腺病毒為aav2/9-syn-hm4di-mcherry。
4.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述化學刺激為腹腔注射氯氮平n-氧化物。
5.根據權利要求4所述的方法,其特征在于,所述化學刺激的頻率為1次/天,每次所述氯氮平n-氧化物的注射量為2mg/kg。
6.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述化學刺激連續進行13-15天。