“注意力不集中人士”有救了!
日前,瑞典斯德哥尔摩大学罗林斯卡医学院的研究人员首次在小鼠脑内发现了集中注意力时不可缺少的脑细胞类型,通过人为操纵该细胞可增强小鼠的注意力。该研究发现已发表于Cell上,可有助于增强人们理解大脑额叶皮层的工作原理和控制行为。
大脑的额叶皮层对认知功能有着重要的作用,包括日常的思想处理,如注意力、记忆、学习、作决定以及解决问题。然而,我们并不知道为何额叶皮层是如何进行这样的思想处理,以及所涉及到的神经元细胞类型。长久以来人们都认为是小清蛋白神经元(PV细胞)在起着重要的作用。但,如今,研究人员发现,PV细胞不仅仅是注意力所需要的,而且增强PV细胞的活性亦可增强注意力。
自从发现注意力是个认知过程,被很多精神紊乱类疾病影响到,该团队才开始研究注意力。在试验中,科学家们通过设计一个需要高度集中注意力的任务来训练小鼠,当小鼠在进行该任务的过程中记录下上百个神经元的活性。
“我们发现,PV细胞的活性可反映出动物的注意力水平。假若动物集中注意力,PV细胞则会高度活跃,反之则无活性。这种差异如此之大,我们可通过观察PV细胞的活性来预测动物是否可成功地完成任务。”神经科学部门研究员Marie Carlén说道。
在动物需要集中注意力的那一瞬间,科学家们使用光遗传学来影响PV细胞的活性。他们发现,当抑制或者改变该细胞的活性时,动物的注意力均会被损害。同时,他们也发现了一种操纵方法来改善注意力。在某种认知过程中,在前额皮层中一种被称为γ震荡(30-80Hz)的脑电波会增强,当科学家们在γ频率激活PV细胞时,动物可多次完成任务。
尽管在很多精神类疾病中,如精神分裂症、ADHD及自闭症,认知问题是很常见的,但是目前为止仍未有有效的药物可用于治疗该类疾病。
“我们的发现将一系列之前关于PV细胞的观察均联系了在一起,以及PV细胞所涉及到的认知与精神紊乱类疾病,并由此表明了该细胞类型对认知与精神病学的重要性。该发现同时表明了通过改变单个神经元的活性即可增强认知功能,当你把大脑想象得何其复杂的时候,可想而知听到该结果会是怎样的震惊。因此,PV细胞将会是制药行业内非常有趣的靶标。” Marie Carlén博士说道。