在日常生活里,我們輕松認(rèn)出熟悉面孔、常去店鋪,這背后是再認(rèn)記憶在發(fā)揮作用。然而,當(dāng)再認(rèn)記憶受損,阿爾茨海默病、精神分裂癥等嚴(yán)重疾病便可能趁虛而入。蘇州大學(xué)鎮(zhèn)學(xué)初教授團(tuán)隊(duì)開展了一項(xiàng)極具意義的研究,以Clk1突變小鼠為研究對(duì)象,通過一系列精妙的行為學(xué)實(shí)驗(yàn),揭示了再認(rèn)記憶的新機(jī)制,還探索了抗精神病藥的干預(yù)效果。
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景與目的
行為學(xué)實(shí)驗(yàn):全面評(píng)估再認(rèn)記憶基礎(chǔ)狀況
研究伊始,為排除其他因素干擾,全面了解Clk1突變對(duì)小鼠基本行為的影響,團(tuán)隊(duì)開展了一系列基礎(chǔ)行為學(xué)實(shí)驗(yàn)。在曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn)中,借助VisuTrack軟件(上海欣軟),研究人員發(fā)現(xiàn)野生型和Clk1+/?突變小鼠在基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)活性上并無差異,這意味著Clk1突變未對(duì)小鼠的運(yùn)動(dòng)能力產(chǎn)生顯著影響。同時(shí),社交互動(dòng)測(cè)試、強(qiáng)迫游泳測(cè)試、懸尾測(cè)試以及前脈沖抑制實(shí)驗(yàn)在雄性和雌性Clk1+/?突變小鼠中均未出現(xiàn)改變,表明Clk1突變沒有影響小鼠的社交行為、抑郁樣行為以及感覺運(yùn)動(dòng)門控功能等。這些基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)為后續(xù)聚焦再認(rèn)記憶研究奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),排除了其他行為因素對(duì)結(jié)果的干擾。
關(guān)鍵行為學(xué)實(shí)驗(yàn):精準(zhǔn)定位再認(rèn)記憶損傷
在排除了其他行為干擾后,研究進(jìn)入核心環(huán)節(jié)——評(píng)估Clk1+/?突變小鼠的再認(rèn)記憶表現(xiàn),新物體識(shí)別和新臂識(shí)別測(cè)試成為關(guān)鍵“武器”。
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- 新物體識(shí)別測(cè)試
在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中,小鼠被放入一個(gè)熟悉的環(huán)境,環(huán)境中放置一個(gè)熟悉物體和一個(gè)新物體。研究人員仔細(xì)觀察并記錄小鼠對(duì)新物體和熟悉物體的探索時(shí)間。結(jié)果顯示,雄性和雌性Clk1+/?突變小鼠對(duì)新物體的探索時(shí)間均明顯少于野生型同窩小鼠。這一差異清晰地表明,Clk1缺失使得小鼠對(duì)新物體的識(shí)別和探索能力下降,再認(rèn)記憶出現(xiàn)障礙。
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新物體識(shí)別測(cè)試,XR-XX117,上海欣軟
- 新臂識(shí)別測(cè)試:
該實(shí)驗(yàn)利用迷宮裝置,讓小鼠先熟悉迷宮的部分臂,一段時(shí)間后引入新臂。研究人員記錄小鼠探索新臂的時(shí)間和進(jìn)入新臂的次數(shù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,Clk1+/?突變小鼠探索新臂的時(shí)間更短,進(jìn)入新臂的次數(shù)也更少。這進(jìn)一步證實(shí)了Clk1缺失會(huì)導(dǎo)致小鼠再認(rèn)記憶受損,無法有效識(shí)別和探索新環(huán)境中的新事物。
在明確Clk1+/?突變小鼠存在再認(rèn)記憶障礙后,研究人員嘗試使用抗精神病藥物進(jìn)行干預(yù),并通過行為學(xué)實(shí)驗(yàn)評(píng)估藥物效果。他們選擇阿立哌唑和利培酮這兩種抗精神病藥物,對(duì)Clk1+/?突變小鼠進(jìn)行連續(xù)7天腹腔注射治療,野生型小鼠則給予生理鹽水作為對(duì)照。
- 給藥前行為學(xué)評(píng)估
- 在第0天,所有三組小鼠在新臂識(shí)別測(cè)試后均接受腹腔注射生理鹽水。此時(shí),只有野生型小鼠表現(xiàn)出對(duì)新臂更長(zhǎng)的探索時(shí)間,而Clk1+/?突變小鼠則無此偏好,再次驗(yàn)證了Clk1突變導(dǎo)致的再認(rèn)記憶缺陷。
- 給藥后行為學(xué)評(píng)估:
- 分別在給藥后第1天和第7天,研究人員通過新臂識(shí)別測(cè)試評(píng)估小鼠的再認(rèn)記憶。結(jié)果顯示,兩種藥物在連續(xù)給藥7天后均顯著改善了Clk1+/?突變小鼠的再認(rèn)記憶。其中,阿立哌唑起效更快,在給藥24小時(shí)內(nèi)即已改善再認(rèn)記憶。這一結(jié)果通過行為學(xué)實(shí)驗(yàn)直觀地呈現(xiàn)出來,為抗精神病藥物在治療再認(rèn)記憶障礙方面的潛力提供了有力證據(jù)。
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蘇州大學(xué)鎮(zhèn)學(xué)初教授團(tuán)隊(duì)的這項(xiàng)研究,通過精心設(shè)計(jì)的一系列行為學(xué)實(shí)驗(yàn),從基礎(chǔ)行為評(píng)估到再認(rèn)記憶專項(xiàng)測(cè)試,再到藥物干預(yù)后的效果評(píng)估,環(huán)環(huán)相扣,逐步深入。不僅首次揭示了Clk1通過調(diào)控線粒體功能影響再認(rèn)記憶的新機(jī)制,還為認(rèn)知障礙治療提供了新的思路和潛在靶點(diǎn)。未來,隨著研究的持續(xù)推進(jìn),相信基于這些行為學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的研究成果,將為更多認(rèn)知障礙患者帶來新的希望。
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文獻(xiàn)參考:
https://doi.org/10.1038/s41401-025-01641-4
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