直播回顾 |「大成学堂」下丘脑促进成年海马神经发生并调控学习记忆

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2022年5月6日，美国北卡罗来纳大学教堂山分校宋娟课题组博士后李亚东、罗艳佳等在Nature Neurosceince上发表了题为“Hypothalamic modulation of adult hippocampal neurogenesis in mice confers activity-dependent regulation of memory and anxiety-like behavior”的最-新研究，该研究首次报道经过激活觉醒环路修饰的新生神经元可以进一步促进记忆提取，即在研究觉醒环路调控记忆提取方向取得新进展。

9月6日（周二）20：00，「大成学堂」Nat Neurosci一作面对面直播活动圆满举办。瑞沃德特邀文章第 一作者李亚东博士做客直播间，从神经再生的角度介绍该研究的内容，为大家剖析该研究的背后机制，专业的讲解吸引大家纷纷在线提问，学术思想碰撞，精彩纷呈！

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李亚东博士结合刚发表和以前的研究工作，为大家带来了题为“Hypothalamic Modulation of Adult Hippocampal Neurogenesis and Memory”的分享，并主要围绕下丘脑乳头上核(SuM)到齿状回(DG)的投射调节空间记忆检索、SuM通过突触调节成年海马神经发生、SuM增强的成年新生神经元对记忆和焦虑的活动依赖性调节三个方面进行讲解。

其中，李亚东博士在介绍检测新奇环境是否可以调节SuM-DG神经元的工作中，使用瑞沃德多通道光纤记录系统检测SuM-DG神经元投射的活性，结果发现在丰富环境（EE）中，小鼠SuM神经元活性显著增加。

答疑互动，精彩回顾

在答疑互动环节，李亚东博士对大家的提问一一讲解，解惑了包括“使用慢性光遗传刺激SuM神经元每天是8小时吗？”“新环境有助于提高记忆能力，在临床上有相关研究吗？”“SuM神经元共释放Glu和GABA,是一类SuM神经元释放两种递质还是一个SuM神经元释放两种递质？”等超20个提问，不仅为大家解答了该研究的提问，也回答了该领域相关的互动问题。

聊天区部分问题详解（文字版）

1、SuM神经元除了谷氨酸之外有没有其他神经类型可能调控神经发育？

答：按照神经递质的分类的话，SuM神经元它97%的神经元都是同时释放谷氨酸和GABA两种递质的。那么因为我们认为它都是，可能就是说从神经递质的角度来说，它就是同一类神经，而不是其他类型。但是如果按照释放神经肽的不同，或者投射范式的不同，SuM确实是可以分为很多不同类型的神经元，那么它们在神经发育全过程中，可能会有不一样的作用。

2、下一步的工作要再探究SuM的其他调控作用吗，还是ABN的更多功能呢？

答：非常好的问题啊，两个方面我们都在做。一方面呢，我们想观察AD这个模型，因为AD里面神经发育是受损害的，我们想刺激SuM是不是可以拯救ABN，然后进一步调控整个功能。同时我们也在做ABN本身不通过神经发育是否对学习记忆和情感行为的调控。这两方面工作进展还是比较顺利的，有一些已经在投稿了。

3、新生的神经元是否在电生理水平上表现出更成熟？

答：这是个非常好的问题，它不是表现的更成熟。之前有研究已经证明了4-6周的海马神经元相较于其他成熟的Granule Cell，它的功能是不一样的，其中一个非常重要的不一样在于它的这种海马新生神经元有一个更高的Instruct activity。也就是说在电生理上，由于海马新生神经元在比较安静的情况下是没有Action potential的，所以呢我们通过这种Input、output方法记录它发现，这种海马新生神经元，给予相同电流产生的这种Action potential数量是明显高于成熟的Granule Cell的，从而提示它具有更高的活性。所以电生理水平上确实表现出不一样。但这个不一样不一定意味着更成熟，只能意味着更高的Instruct activity。

4、请问你们怎么确定光刺激protocol来增加新生神经元的？为什么会选择8小时，刺激的频率？

答：在我们实验中，使用的是10Hz的刺激频率，Duration是5ms，光刺激的protocol是30s on，270s off。其中我们选择10Hz是因为我们之前就发现这种SuM神经元的放电频率，从基础条件下，从四五六赫兹，增加到兴奋时候的10Hz。而且我们尽量靠近的它这种生理条件下放电频率，所以选择10Hz。为什么会选择8个小时？是因为我们之前研究神经发育的过程中对神经神经环路已经有了很多的研究了。我们通常都会选择在急性期增加progenitor细胞这个时间里面，选择八小时的刺激。然后呢，一般是给予三天来增加这种新增progenitor细胞数量。但是在我们后面慢性刺激的时候，为了避免这个过长刺激，对小鼠产生其它的影响。我们只给了两小时的光遗传刺激。

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