嗅覺神經傳遞路徑解密 治腦疾露曙光

李宗祐╱台北報導
中時電子報

中國時報【李宗祐╱台北報導】

全球腦科學研究重大突破!清華大學腦科學研究中心主任江安世領導研究團隊,利用「果蠅全腦神經網路圖譜」預測並操控特定神經迴路訊號傳遞,領先全球發現嗅覺神經訊號在複雜的腦神經網路傳遞路徑,有助解開人類行為調控機制及研究治療阿茲海默症等腦部疾病。

江安世直言,這項研究目前還停留在於純科學的階段,若要應用在臨床治療,保守估計可能要等到20年後。「科學研究經常很難預期,我們也曾研發培育愛滋病果蠅,協助醫學界篩選愛滋病治療藥物,效果並不如預期。」但腦科學研究最近先後成為歐美研究重點,歐盟今年初以11.9億歐元啟動「人類大腦計畫」;美國歐巴馬總統也在今年4月宣布以每年1億美元推動「創新神經技術腦部研究」。

江安世領導研究團隊在國科會支持下,成功發現嗅覺神經訊號在複雜的腦神經網路傳遞路徑,研究成果已於本月中旬發表在全球頂尖學術期刊《科學》。研究團隊利用果蠅聞到高濃度二氧水碳,就會逃跑的特殊嗅覺反應,透過藍光激發「光敏蛋白」,標記追蹤二氧化碳神經訊號在腦細胞的傳遞路徑。

結果發現,二氧化碳神經訊號同時透過3條路徑在腦神經網路傳遞,第1條和第2條路徑都會觸發果蠅產生躲避行為,第3條路徑雖然不會刺激果蠅閃躲,卻可以調控第1條和第2條路徑的訊息傳遞。

當果蠅聞到高濃度二氧砲碳時,第3條路徑就會釋出物質阻擾第1條路徑傳遞訊號,僅能依賴第2條路徑傳送訊息;若第2條和第3條路徑同時被阻斷,第1條就獨自會扛起重責大任,刺激果蠅趕快落跑,透過三管齊下維持嗅覺正常運作。

江安世強調,我國研究團隊這次成功發現「神經訊號在複雜腦神網路傳遞路徑」,很可能是所有生物、包括人類的共同機制,不但有助於腦部疾病和記憶形成機制的研究,也可模擬人腦運作設計智慧型電腦。

接下來要閱讀的內容