港大研究:刺激大腦海馬體提升大腦皮層活動 或助醫治認知障礙

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大腦結構非常複雜,雖然醫學界已知部分精神病和認知疾病有關,但當中仍有大量謎團。香港大學電機電子工程學系花4年時間發現突破!以特定頻率的光束刺激大鼠腦內的海馬體,能增強大鼠的視力、聽力和觸覺等感官,提升幅度可達20%。有關研究是全球首度發現海馬體對腦部運作的影響,可能有助了解認知障礙等腦病,團隊相信此技術5年內能發展至人體臨床治療。

港大電機電子工程學系教授吳學奎相信,是次研究的發現有望在5年內應用於人體臨床治療。(朱韻斐攝)

低頻光束刺激海馬體 能增強實驗大鼠感知反應

大腦的海馬體主要功能是記憶和空間定位導航,海馬體受損或功能不正常,與一些認知障礙症狀、抑鬱症、精神分裂症等有關,但當中的機理、以致如何治療仍存在大量謎團。香港大學電機電子工程系團隊花了4年時間,利用囓齒類動物(大鼠)實驗,替海馬體部分神經細胞作基因改造,再利用光纖用光刺激神經細胞。研究從磁共振功能成像發現,以低頻光束刺激海馬體,除了能令海馬體活躍起來,更提升了大腦皮層的功能活動,達到增強感知反應包括視力、聽力和觸覺等感官,提升幅度可達20%;行為測試亦發現大鼠受刺激後學習和記憶力有提升。

港大電機電子工程系發現,在囓齒類動物(大鼠)的實驗發現以低頻活動刺激海馬體,能夠提升大腦皮層的功能活動。(朱韻斐攝)

港大電機電子工程學系博士後研究員陳維達指,是次研究全球首次發現海馬體猶如「大腦心臟」、能主導大腦皮層在感知等多方面的表現,有助理解腦部運作。(朱韻斐攝)

是次研究結果有助研發對認知障礙的診斷和治療

港大電機電子工程學系博士後研究員陳維達指,以往認為海馬體被動受大腦皮層影響,研究全球首次發現海馬體具重要功能,猶如「大腦心臟」、能主導大腦皮層在感知等多方面的表現,結果意味對海馬體進行神經調節,有臨床治療認知障礙症的潛在價值;並預示了腦功能核磁共振成像技術,有潛力應用於早期診斷某些大腦疾病,包括認知障礙症、精神分裂症和創傷後壓力症等。

港大研究發現,腦內海馬體有著大腦心臟、主導大腦皮層在感知等多方面的表現的重要功能。(受訪者提供)

研究團隊料5年內發展成臨床治療

帶領研究團隊的港大電機電子工程學系教授吳學奎指,未來會繼續研究除了海馬體外,會否有其他影響大腦皮層的源頭,更了解腦功能網絡,並進一步研發光遺傳學技術如何治療與海馬體相關的認知障礙和抑鬱症等。吳教授指,科學界對腦部認識和技術發展非常迅速,相信5年內會有光遺傳學治療能應用於人體臨床治療。

研究成果已在國際權威學術期刊《美國國家科學院院刊》(PNAS)發表。



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