光疗,大自然神奇的力量！

发布时间：2024-06-13 浏览次数：20次

光疗，是一种顺应自然、借用自然之力，从而达到康复效果的疗法。比如动物研究发现光照亮度不足或光照模式紊乱可导致学习与记忆能力受损、明亮工作环境可显著提升人的学习和工作效率、光疗对于轻度认知功能障碍患者的症状也有着不同程度的改善作用。
2020年11月9日，暨南大学任超然课题组、华中科技大学李浩洪课题组及暨南大学苏国辉课题组合作在Neuron杂志发表了题为《A Visual Circuit Related to the Nucleus Reuniens for the Spatial-Memory-Promoting Effects of Light Treatment》的研究论文，深入阐释了光疗增强空间记忆的神经环路机制。
作者首先发现长期光疗（Light treatment）可在不影响小鼠生物节律及视觉功能的情况下来显著提升空间记忆能力。鉴于大脑海马区神经元群体振荡在空间记忆调节过程中发挥了重要作用，作者推测光疗在提升空间记忆能力的同时，可能会对海马神经元群体振荡产生影响。为了验证此假设，作者在接受光疗处理的小鼠进行空间记忆任务时实时记录了其海马CA1区场电位变化，并发现光疗可特异性增强海马神经元的Gamma振荡。这说明光疗在提升空间记忆的同时伴有海马神经元活动模式的改变。
接下来作者继续对vLGN/IGL至Re通路的解剖及生理学特征进行了研究，发现vLGN/IGL内部分CaMKIIα神经元可通过直接投射来激活Re内部分CaMKIIα神经元。由于vLGN/IGL和Re的激活对于光疗的空间记忆提升作用是必须的，而且vLGN/IGL又可直接激活Re，接下来作者推测人为特异性激活vLGN/IGL-Re通路可能会模拟光疗的空间记忆提升作用。与此假设相符合，作者发现通过化学遗传学方法特异性激活vLGN/IGL-Re通路同样可提升空间记忆能力，并伴随有Re神经元兴奋性及海马CA1区Gamma振荡的增强。
作为一个经典的光信息传导相关脑区，vLGN/IGL可接受来自视网膜神经节细胞（RGCs）的直接投射。接下来作者推测小鼠脑中可能存有一条retina—vLGN/IGL—Re跨双级突触光信息传导通路。作者通过逆向跨双突触示踪标记技术发现视网膜内部分表达SMI-32的给光反应型RGCs可直接投射至vLGN/IGL-Re通路。由于RGCs突触末梢主要释放兴奋性神经递质谷氨酸，且vLGN/IGL-Re通路激活可提升空间记忆能力，作者推测直接兴奋投射至vLGN/IGL的RGCs应也可提升空间记忆能力。为了验证此假设，作者采用化学遗传方法对投射至vLGN/IGL的RGCs进行了长期激活，并发现激活该类RGCs可提升空间记忆能力，并伴随有Re神经元兴奋性及海马CA1区Gamma振荡的增强。最后作者对这类RGCs在光疗的空间记忆提升作用中的贡献进行了验证，并发现抑制投射至vLGN/IGL的RGCs可显著降低光疗的空间记忆提升作用。

此外，任超然课题组2019年的工作发现retina-vLGN/IGL-外侧缰核（LHb）通路可介导光疗的抗抑郁作用：视网膜内部分表达SMI-32的对光反应型RGCs可直接投射至vLGN/IGL内部分GABA神经元，后者又可抑制LHb的活动。鉴于LHb和Re相关光信息传导通路中的RGCs具有相似的形态及对光反应特征（均表达SMI-32，同为对光反应细胞），这提示视网膜内表达SMI-32的对光反应型RGCs所传导的光信息，一方面可经由vLGN/IGL内部分GABA神经元的介导去抑制LHb，发挥抗抑郁作用；另一方面还可经由vLGN/IGL内部分CaMKIIα神经元的介导去激活Re，发挥空间记忆增强作用。上述两条光信息传导通路的发现，对于理解机体非成像光信息传导系统的结构及功能内涵、回答光为何能够同时调节情绪及记忆这一关键科学问题具有重要意义。
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