精神分裂症和记忆缺陷:解决最顽固症状背后的谜团

哥伦比亚大学的一组科学家发现，大脑的空间导航中心——它的内部gps——受到干扰，会导致精神分裂症患者出现一些严重的记忆缺陷。这项在小鼠模型上的新研究标志着精神分裂症的影响第一次在活体动物的行为中被观察到，而且是在个体脑细胞的水平上，如此高分辨率、精确和清晰。这些发现为治疗精神分裂症的一种近乎普遍的、使人衰弱的症状——记忆缺陷——提供了一个很有希望的切入点。迄今为止，记忆缺陷经受住了所有形式的治疗。

这项研究的结果今天发表在自然神经科学．

“精神分裂症是一种几乎难以治愈的复杂疾病，几乎不可能完全治疗——很大程度上是因为它是两种疾病合二为一，”Joseph Gogos医学博士说，他是哥伦比亚大学Mortimer B. Zuckerman脑脑行为研究所的首席研究员，也是该论文的共同高级作者。“一方面，你有妄想症、幻觉和妄想;而另一方面你有严重的内存赤字。用于治疗第一类症状的抗精神病药物对第二类症状完全无效。原因很简单:我们还不了解精神分裂症患者的大脑中发生了什么。

Gogos博士同时也是哥伦比亚大学医学中心(CUMC)的生理学、细胞生物物理学和神经科学教授，他说，因此，破解精神分裂症的密码必须从破解其生物学起源开始。这导致了最近对精神分裂症患者中常见的记忆障碍的关注。在这项新研究中，Gogos博士与祖克曼研究所首席研究员、医学博士Attila Losonczy合作，研究了在精神分裂症患者中严重受损的情景记忆。

“情景记忆是大脑储存过去信息的仓库;这是一种回溯记忆特定时刻的方式，”洛松齐博士说，他也是一位资深作者。“这种类型的记忆对于学习和日常生活中的功能至关重要。”

在这项研究中，研究小组重点研究了一个名为CA1的大脑区域，它位于海马体中，在导航和大脑活动中都起着作用情景记忆．CA1的物理改变在之前的报道中精神分裂症患者．CA1是地方的细胞，它们共同在大脑中形成内部地图，对导航当前环境至关重要。CA1的位置细胞同时也要对情景记忆的空间方面进行编码，比如你最后一次见到你最好的朋友时你在哪里，或者你父母总是把节日装饰品放在哪里。

“成像技术的最新进展现在使我们能够实时观察动物形成和回忆记忆时CA1中数百个地方细胞的活动，”洛松齐博士说，他也是CUMC的神经科学副教授。“我们开发了实验来记录CA1在转基因小鼠中的活动，以模拟精神分裂症，并将它们与正常健康的小鼠进行比较。”

研究人员将两组动物放在跑步机上，在高分辨率的双光子显微镜下，让它们接触各种各样的视觉、声音和气味(包括在跑步机上未标记的位置放置水奖励)。这些实验旨在测试动物在新环境中航行的能力，记住如何在熟悉的环境中航行，并在环境改变时迅速适应。

两组小鼠在行为和细胞活性上表现出显著差异。虽然两组小鼠都能成功地适应新环境，但类似精神分裂症的小鼠在日复一日地记忆熟悉的环境方面遇到了更多困难，以及在环境方面发生变化时适应困难。通过双光子显微镜同时跟踪动物的位置细胞，研究小组发现了这种差异。

Losonczy博士解释说:“当健康的老鼠接近熟悉的东西时，比如水，它们的定位细胞会越来越强烈地放电，然后随着动物的离开安静下来。”“当我们移动水的位置，并给动物一个重新学习它在哪里的机会时，它们的位置细胞的活动反映了新的位置。”

但是类似精神分裂症的老鼠的大脑是不同的。当水的奖励被移动时，它们的定位细胞没有移动。科学家们认为，脑细胞缺乏适应性可能反映了一种更普遍的关键机制记忆缺失在精神分裂症。它也可能代表药物干预的一个新目标。

Gogos博士说:“这些研究有助于建立对一种生物学上仍然是个谜的疾病的理解。”“通过确定精神分裂症我们正在开辟多个干预点，以减缓、阻止甚至预防这种疾病，这将极大地改善患者及其家人的生活。”

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