小鼠学习任务或助力人类精神疾病治疗
时间:2006-08-06 14:38 来源:普渡大学 作者:Susan A. Steeves 点击:次
无法被甜脆麦片分散注意力的小鼠可能帮助研究人员找到治疗人类自闭症和帕金森病等疾病的新方法。 根据普渡大学、加州大学戴维斯分校和德国吉森的贾斯图斯-利比希大学的研究人员,首次将用于监测多种人类精神异常的精神测试适应于小鼠。这项测试涉及从一个任务切换到另一个任务的能力,这种能力在自闭症和类似疾病的人群中常常受到损害。 普渡大学动物科学助理教授、该研究的首席作者约瑟夫·加纳表示:“如果没有与这些人类疾病相关的小鼠认知缺陷的测量,研究新的诊断方法、治疗和治愈的进展将受到严重阻碍。我们评估小鼠行为的复杂程度往往非常简单,无法与人类精神功能障碍的认知缺陷的微妙之处相匹配,或与我们用于研究人类疾病机制的工具相匹配。” 加纳和他的同事们设计了一项任务,以测量一种称为“设定转移”的过程,在这个过程中,必须放弃对一个对象的关注,转而关注另一个对象或任务。这项测试长期以来一直用于监测人类精神疾病相关的脑过程,并且也已适应于其他一些动物。然而,研究人员之前并未将其适应于最常用的实验哺乳动物——普通实验室小鼠。 加纳表示:“设定转移是我们在日常生活中使用类别的能力以及执行复杂计划的能力的基础。” 加纳团队的研究结果已在《行为脑研究》期刊上发布,目前在线可查。 加纳指出,设定转移作为一种重要的神经心理技能,适用于比其他任何测量方法更多的人类精神疾病。使人们能够从一个任务转移注意力到另一个任务的脑机制似乎也存在于大多数其他哺乳动物中,可能也存在于鸟类中。 他说:“设定转移发生在你已经学会关注一件事情,然后需要集中注意力在不同的事情上。例如,我可以要求你在我翻转扑克牌时说出花色,然后我会要求你告诉我下一张牌的数字。” “但你可能无法告诉我数字,因为你仍然在关注之前的花色。你已经学会关注花色,而数字是无关紧要的,因此你应该忽略它们。” 加纳表示,小鼠是医学研究动物的主要组成部分,但由于没有测试来监测它们的设定转移等技能,它们在研究自闭症、其他类似疾病和创伤性脑损伤方面的有效性受到限制。 加纳团队的小鼠在一个迷宫中接受测试,奖励是一小块甜麦片,藏在直径两英寸的金属碗中。科学家们改变了碗内藏麦片的材料,以及碗的外部质地和气味。 这些小鼠通过使用碗的外部质地等线索来找到麦片。在通过这种线索解决了一系列任务后,动物们被给予了新的寻找麦片的线索,例如碗的气味。 加纳说:“就像人们反复执行一系列相似的任务,然后不得不将注意力转移到一个新问题上,小鼠继续寻找具有相同外部质地的碗来找到麦片。它们使用碗的质地作为线索的次数越多,动物们转变到新的寻找食物的线索就越困难。” 他说,几乎所有人都在这样的任务中遇到一些设定转移的困难。然而,某些患者群体发现这非常困难。因此,类似的测试用于测量人类的脑功能。 加纳表示:“本研究中收集的数据开始解决在小鼠中没有测量这些神经机制的方法的问题。之前我们无法测量自闭症、拔毛癖、强迫症、帕金森病、精神分裂症、图雷特综合症、创伤性额叶脑损伤以及其他许多精神疾病中重要的监测工具的基本疾病过程。” 根据疾病控制与预防中心(CDC)的数据,每千名儿童中有3.4名患有自闭症或其他自闭症谱系障碍,这使得这些障碍的发生率与1型青少年糖尿病相当。这个比例高于其他儿童残疾,包括唐氏综合症、癌症、脑瘫、听力损失和视力障碍。 尽管过去12年中被诊断为自闭症的儿童数量急剧增加,但CDC专家表示,这一上升趋势可能是由于对这种精神障碍的理解和诊断的改善和普及。 加纳和他的同事们正在继续在这一领域进行研究,旨在研究应对这些常常使人痛苦的精神疾病的新方法。 参与本研究的其他研究人员包括加州大学戴维斯分校动物科学系的乔伊·门奇和詹姆斯·穆雷,德国吉森的贾斯图斯-利比希大学的哈诺·伍尔贝尔,以及普渡大学动物科学系的研究生科莱特·索尔格森。 本研究得到了美国国家心理健康研究所的资助。 (责任编辑:泉水) |