从记忆形成到治疗脑部疾病

对神经科学家来说，记忆如何形成一直是根本的问题。来自生物医学系及神经科学系的黄俊康讲座教授（转化神经科学）贺菊方教授经过长年研究，成功发现一种神经调节物质——“胆囊收缩素”（cholecystokinin, CCK），在大脑皮层记忆形成的过程中起关键作用。基于这个发现，贺教授正研发治疗和缓解癫痫、耳鸣、阿尔茨海默病和其他脑部疾病的策略。

记忆通过神经元之间的连接强度的持续变化，储存在神经元网络中。这些称为突触的连接，使神经元之间能相互通讯。而通讯的强度，即突触强度，可以因应连接被激活的频率而调节。连接越活跃，通讯的强度就越强。突触强度的持续增加称为长时程增强（long-term potentiation, LTP），突触联系的长时程增强是目前公认的记忆储存的模型基础。

记忆形成过程中关键的神经调节物质

 

当两个神经元通过突触进行通讯时，电信号通过神经递质的释放，转为化学信号。与受体结合后，递质会再转换至电信号的形式，经神经元传送。 

透过研究内侧颞叶里数十种神经递质和神经调节物质的化学结构，贺教授及其团队发现，CCK对于在新皮层写下记忆至关重要。特别的是，他们更查明了记忆如何编码形成，以及视觉刺激与听觉刺激如何互相联系。

他们其后发现N-甲基-D-天冬氨酸（NMDA）受体，这一被普遍认为是记忆形成最重要的介导受体，实际上是控制CCK的释放。而正是CCK促使长时程的突触可塑性产生，使记忆形成。

尽管团队的发现与记忆形成有关，但带来的意义和应用的潜力却不止于此。贺教授说：“癫痫和许多神经退行性疾病如阿尔茨海默病，跟大脑的突触可塑性密切相关。我们发现了CCK、LTP和突触可塑性之间的关系，为研发针对不同脑部疾病的疗法，提供了理论基础。”

譬如说，团队正研究使用高频电刺激来诱导海马体形成的LTP与CCK之间的关系，以及空间记忆与CCK之间的关系。值得一提的是，他们将开发CCK激动剂（作用与CCK相似的化学物质，能够激活CCK受体）用来挽救记忆力有缺陷的小鼠的空间学习能力。他们的长远目标是开发新药，来缓解阿尔茨海默病或神经系统疾病患者的记忆能力缺陷。

耳鸣的治疗策略

团队亦正探索使用CCK激动剂（称为CCK4），并结合声音疗法，来治疗耳鸣的可能性。

耳鸣患者会出现幻听，如卡嗒声、嗡嗡声或铃声，可严重影响患者的生活质量。耳鸣往往由于长期暴露于巨大的噪音声中，或因爆炸声导致外周性听力损失而导致。这些患者的听觉中枢（听觉丘脑和听觉皮层）因失去从耳蜗核的上行传送信息且无法作出补偿，而变得过度敏感，从而出现称为丘脑皮质振荡的同步活动。这种同步活动产生了持续的幻听，即耳鸣。

贺教授说：“我们计划向患者注射CCK激动剂，以激活大脑的可塑性，再结合声音疗法重新连接丘脑皮层的突触联系，让这些过度兴奋的神经元重新恢复正常状态。我们的方法新颖之处，在于透过注射CCK4触发大脑中的突触可塑性，初步结果令人鼓舞。”

缓解癫痫症

此外，抑制CCK受体激活则可能有助减轻癫痫患者不自主抽搐发作。

癫痫是最常见的神经系统疾病之一，特征是反复不自主发作。“抗癫痫药已被用作长期治疗方案，但35%的患者会对药物产生耐药性，而颞叶癫痫是最严重和最常见的耐药性癫痫之一。”贺教授解释说。

团队计划在确立内侧颞叶来源的CCK具有使神经网络增强的能力与癫痫形成之间的关连后，将进一步探索使用CCK受体拮抗剂来阻断突触强度的方法，作为一种新的治疗策略。 

 

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