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激活大腦特定區域 港大揭能增強記憶

港大團隊發現以低頻率刺激丘腦有助提高記憶力。(左起:王勛達、梁志倫及吳學奎) 港大團隊發現以低頻率刺激丘腦有助提高記憶力。(左起:王勛達、梁志倫及吳學奎)
港大團隊發現以低頻率刺激丘腦有助提高記憶力。(左起:王勛達、梁志倫及吳學奎)
助研與衰老相關潛在標靶治療
大腦是一個複雜而精密的器官,負責我們的思想、情緒和行動。香港大學生物工程團隊發現,透過低頻率、長時間刺激囓齒動物的丘腦,會引發全腦慢紡錘波,並激活大腦不少地方,從而有助提高動物的記憶力。團隊認為,此發現有助研究與衰老相關的記憶缺陷的潛在標靶治療。
港大團隊表示,大腦的關鍵功能之一是記憶鞏固,這是存儲和檢索記憶的過程。丘腦紡錘體活動是大腦中的一種振盪活動,長期以來一直被認為有助於記憶鞏固。然而,到目前為止,啟動這種活動的機制仍有待探索。
港大電機及電子工程學系生物醫學成像實驗室的研究團隊,由林護基金教授(生物醫學工程)吳學奎帶領,成員包括博士後研究員王勛達和助理教授(研究)梁志倫。他們運用最先進的多模式工具,通過全腦功能性磁振造影(fMRI)、細胞水平光遺傳學操作、電生理學和行為讀數來操縱和查問囓齒動物的大腦,藉以解構這個複雜問題。
引發全腦慢紡錘波
研究團隊發現,以低頻率、長時間刺激囓齒動物的丘腦,它會引發全腦慢紡錘波,並激活大腦的許多不同區域,這有助於提升動物的記憶力。他們還發現,若以這種方式刺激丘腦,大腦的某些區域會變得更加活躍。
研究結果揭示,丘腦紡錘體活動以時空特定方式傳播,並通過加強多目標記憶表徵來鞏固聯想記憶。
吳學奎認為,這些發現揭示丘腦皮質紡錘體活動,以及參與紡錘體相關記憶鞏固的特定區域,此發現有助探討被視為與衰老相關的記憶缺陷的潛在標靶治療。研究成果已在《自然-通訊》發表,文章標題為「Functional MRI reveals brain-wide actions of thalamically-initiated oscillatory activities on associative memory consolidation」。
圖為多模式實驗方法。圖為多模式實驗方法。
圖為多模式實驗方法。
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