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非侵入性电刺激可改善小鼠的记忆力

UPF 的研究人员正在测试一种新的非侵入性方法来刺激小鼠的迷走神经,从而改善它们的记忆力。他们首次表明,在智力障碍啮齿动物模型的耳朵中进行电刺激可以改善认知能力。该研究是实验与健康科学系 (DCEXS) 和信息与通信技术系 (DTIC) 研究小组合作的结果。它由神经药理学实验室-NeuroPhar 的首席研究员、研究员 Andrés Ozaita 协调,并发表在Brain Stimulation杂志上。

刺激迷走神经作为一种疗法出现,用于治疗对药物无反应的癫痫或抑郁症,因为在这两种疾病中,迷走神经的分支将信息传递到大脑失调的区域。其中一些区域,如杏仁核、前额皮质和海马体,也需要注意力和记忆力。出于这个原因,该技术还被发现可以提高认知能力。最初,刺激是有创地进行的,通过手术植入施加电脉冲的装置。随后,开发了非侵入性方法,刺激神经分支通过区域的皮肤表面。

先前的研究表明,在动物模型和人类中使用侵入性和非侵入性方法可以调节记忆,但迄今为止尚未在小鼠模型中测试非侵入性经皮(通过皮肤)方法。

生物医学电子研究小组的研究人员开发了一种电极,可以对小鼠的迷走神经进行非侵入性电刺激。“生物医学工程学士学位的学生 Mikel Domingo-Gainza 在他的学士学位期末项目中构建了电极,”生物医学电子研究小组 (BERG) 负责人兼 DTIC 讲师 Antoni Ivorra 解释说。该装置应用于小鼠耳朵的可触及区域,迷走神经的分支可到达该区域。

“我们表明,这项技术在小鼠中实现了认知增强的行为效果,”该文章的共同第一作者 Anna Vázquez-Oliver 解释说。“我们使用一项测试来评估记忆力,我们重视老鼠是否记得它熟悉的物体。电刺激后,动物在测试中取得了更好的成绩,它们的记忆力持续时间更长,”她补充道。这将是老鼠身上的第一个证据;在老鼠身上,已经证明对耳朵施加电刺激会产生大脑反应——更多的神经递质活动——但没有证明对行为有影响。

然后,他们在脆性 X 综合征小鼠模型中测试了该协议的潜力,脆性 X 综合征是遗传性智力障碍的最常见形式,通常在物体识别记忆方面表现不佳。经皮刺激还改善了它们的记忆力,这支持了它在智力障碍小鼠模型中与认知调节的相关性。

用该研究的共同第一作者 Cecilia Brambilla-Pisoni 的话来说,“我们在迷走神经纤维中人工产生的活动会激活对记忆很重要的大脑区域。我们假设去甲肾上腺素的释放会增加,从而更好地整合信息。”

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