《小鼠視知覺訓練提高視功能的神經基礎和分子機制》是依託中國科學技術大學，由楊昱鵬擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：小鼠視知覺訓練提高視功能的神經基礎和分子機制
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：楊昱鵬
- 依託單位：中國科學技術大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
正常的視覺功能是影響人們就業選擇、生活質量與幸福感的重要因素之一。弱視是臨床上最常見引起視覺功能下降的病因，但成人弱視無有效的治療手段。近年來視知覺訓練被證實可有效提高成人弱視患者甚至正常人群的視功能，但其機制尚不清楚。通過自製的水迷宮訓練裝置，我們模擬臨床視知覺訓練方法，建立小鼠視知覺學習的行為學模型；同時結合在體光學成像、雙光子成像和多導電生理技術研究知覺訓練對各級視皮層的影響；用光遺傳學研究包括前額葉皮層等高級腦區反饋環路的貢獻；利用分子生物學（長鏈非編碼RNA差異表達等）、藥理學以及形態學等手段，研究視知覺學習改善視覺功能的細胞和分子機制；最後結合已有的提高成年可塑性的手段，進一步開發出更加高效的綜合治療方法。動物模型的建立及其相關機制的闡明不僅有助於進一步了解大腦基本認知功能和成年可塑性,還將為成人患者弱視的知覺治療手段提供了理論基礎和依據，並能為將來技術的改進提供可靠的線索。
結題摘要
視知覺訓練被證實可有效提高成人弱視患者甚至正常人群的視功能，但機制未知。我們在小鼠上模擬臨床視知覺訓練方法建立視知覺學習的行為學模型，在此基礎上探究參與知覺學習的腦區以及分子信號通路，同時開發在成年個體恢復可塑性的技術，尋找治療成年弱視的可能途徑。 主要成果如下：（1）通過自製的水迷宮訓練裝置，我們首次建立了小鼠的視知覺學習模型，經過訓練後小鼠視力提高了近40%；（2）小鼠知覺學習效果具有眼傳遞性和方位傳遞性，但在簡單和複雜視覺任務間只有單向傳遞性，均與人上結果類似；（3）在體光學成像、光遺傳學和電生理記錄揭示初級視覺皮層和前額葉皮層mPFC都是知覺學習的關鍵腦區；（4）mRNA的差異表達揭示多個分子信號通路參與了視知覺學習和視覺可塑性的消退，例如知覺學習會下調GABA抑制系統，而後者可在成年個體恢復幼年樣的可塑性；（5）發現促腎上腺素皮質激素釋放激素（CRF）及其受體在知覺訓練過程中下調並易化知覺學習效果；（6）發現多巴胺I型受體易化早期知覺學習並延緩學習效果的遺忘，同時在知覺學習反轉學習的早期起著重要作用，而應激經驗則對反轉學習的晚期起作用；（7）發現NMDA受體NR2B亞基調控成年視覺可塑性的提高；（8）利用知覺學習和提高成年可塑性的手段均可有效治療弱視小鼠的視力與視功能。部分結果已在Mol Brain、Neuropharmacology等上發表通訊作者SCI論文6篇，並還有數篇在投以及邀稿綜述文章。這些工作不僅有助於進一步了解大腦基本認知功能和成年可塑性,還將為成人患者弱視的知覺治療手段提供了理論基礎和依據。此外，我們還研發了微型螢光顯微鏡的在體記錄系統和半自動透鏡埋藏手術裝置，將用於小鼠行為過程中腦神經元鈣成像研究；而透鏡包被技術則打破國外公司對此的技術壟斷。
