中國科技網(wǎng)訊 據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)4月17日報道，美國得克薩斯大學(xué)休斯敦衛(wèi)生科學(xué)中心（UTHealth）神經(jīng)科學(xué)家利用一種數(shù)學(xué)模型，預(yù)測了海蝸牛的腦神經(jīng)細胞會在何時投入學(xué)習(xí)，并通過一套訓(xùn)練方案重新訓(xùn)練這些細胞，使模擬記憶功能減退的海蝸牛神經(jīng)元的連接恢復(fù)到近乎正常水平。這一成果在治療與腦功能紊亂（如老年癡呆癥等）有關(guān)的記憶減退方面邁出了重要一步。相關(guān)論文4月17日發(fā)表在《神經(jīng)科學(xué)雜志》上。
海蝸牛也叫加利福尼亞海兔，它們的神經(jīng)系統(tǒng)比較簡單，但神經(jīng)細胞的性質(zhì)卻和人類等高級物種非常類似。新實驗以研究小組去年的一項研究為基礎(chǔ)，當(dāng)時他們開發(fā)出一套記憶提高方案，能使健康海蝸牛的長期記憶有明顯改善。
論文合著者、UTHealth醫(yī)學(xué)院博士張伊利（音譯）開發(fā)出一種數(shù)學(xué)模型，能預(yù)測海蝸牛的大腦在準(zhǔn)備學(xué)習(xí)時，腦細胞在什么時間發(fā)生了生化反應(yīng)。這一模型以5個訓(xùn)練階段為基礎(chǔ)，這5個階段可排列在不同時間，間隔5到50分鐘，由此可形成1萬種不同的訓(xùn)練課程表，并能找出最協(xié)調(diào)的課程表以達到最佳學(xué)習(xí)效果。
“按照邏輯，下一個問題就是能否用這種方法來克服記憶缺失?！闭撐母呒壸髡?、UTHealth醫(yī)學(xué)院神經(jīng)生物與解剖部主席約翰·伯恩說，“記憶的形成是由于不同神經(jīng)元之間連接強度的改變，在許多與記憶缺失有關(guān)的疾病中，這種改變能力出現(xiàn)了障礙?！睘榱藱z驗這種方法，論文合著者、UTHealth醫(yī)學(xué)院高級研究員劉榮宇（音譯）從海蝸牛腦中提取了感知細胞進行培養(yǎng)，并遏制了其中一種能產(chǎn)生記憶蛋白的基因的活性，使神經(jīng)元在連接強度上大大受損，以此模仿一種紊亂性腦疾。神經(jīng)元的連接強度負責(zé)長期記憶的形成。
他們按照數(shù)學(xué)模型的預(yù)測，每隔一段時間就給細胞使用一種化學(xué)物質(zhì)，以模擬5個訓(xùn)練階段，結(jié)果這些受損細胞的連接強度恢復(fù)到了近乎正常水平。
“雖然還有很多工作有待完成，我們已經(jīng)證明了新方案在幫助克服記憶缺失方面的可行性?！辈髡f，“如果能識別出人腦中類似的生化反應(yīng)，就可能把這套方法用于人類。研究結(jié)果表明，這是治療認知功能障礙的一種新方案。數(shù)學(xué)模型有助于設(shè)計治療方法，把訓(xùn)練計劃和傳統(tǒng)的藥物治療協(xié)調(diào)組合以達到最優(yōu)效果。這兩種方法結(jié)合能提高藥物治療的效果，至少能彌補部分藥效或避免副作用，在治療個體學(xué)習(xí)與記憶缺陷方面更具普適性。”（常麗君）
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