項目名稱：    一個學習記憶有關腦區(qū)的發(fā)現及其結構功能研究

推薦單位：    廣東省

項目簡介：    　　該成果是神經科學研究領域中的一項原創(chuàng)性新發(fā)現。

　　1987年本研究組首先在大鼠腦紋狀體內發(fā)現了一個由梭形神經細胞構成的腦區(qū)，命名紋狀體邊緣區(qū)，并在1988年的J Chemical Neruanatomy 報道了這一發(fā)現。以后她和研究組對邊緣區(qū)的結構和功能進行了18年的系列研究。結構研究：證明邊緣區(qū)是一個普遍存在于哺乳動物腦內盤狀結構；富含多種神經肽類遞質和受體。功能研究：在動物用迷宮檢測結合原位雜交法、學習記憶分子表達法和電生理技術，發(fā)現邊緣區(qū)參與了聯(lián)合型學習、陳述性記憶和空間記憶。在健康人用功能磁共振技術，證明邊緣區(qū)參加了數字工作記憶。用磁共振技術顯示腦內病變僅損傷邊緣區(qū)的病人，發(fā)現學習記憶力下降，從臨床上確認邊緣區(qū)有學習記憶功能。邊緣區(qū)位于腦的中央，是腦內血氧供應最快速和豐富的部位，和其它學習記憶腦區(qū)有廣泛聯(lián)系，并可影響它們的功能，因此是腦內一個重要的與學習記憶有關的結構。

　　科學價值：（1）首先在腦內發(fā)現、命名和在國際上報道了結構特殊紋狀體邊緣區(qū)；（2）首先證明在傳統(tǒng)上認為與運動有關的腦紋狀體內、有一個和學習記憶功能有關的腦區(qū)－邊緣區(qū)，為研究癡呆和帕金森病的機理提供了新線索；（3）首先證明邊緣區(qū)是腦學習記憶神經環(huán)路中的一個重要腦區(qū)，對其他學習記憶腦區(qū)的功能有影響，為研究學習記憶與認知功能提供了新思路。（4） 邊緣區(qū)是第一個由中國人發(fā)現的學習記憶有關腦區(qū)，有些國外學者把它稱為"舒氏邊緣區(qū)"，為中國科學家在國際神經科學領域中爭到一席之地。

　　本成果共發(fā)表論文86篇，其中英文論文16篇，在SCI上被收錄16篇，引用164次。研究結果已得到國內外有關專家的認同。兩位世界著名神經科學家分別在他們主編的兩本專著中，專列章節(jié)介紹了邊緣區(qū)。教育部出版的大學教材"神經科學基礎"和韓濟生院士主編的"神經科學原理"中，均單獨介紹了邊緣區(qū)。本成果已獲2001年軍隊科技進步一等獎、2005年中華醫(yī)學科技獎一等獎和2006年廣東省科技一等獎。

主要發(fā)現點：  1，首先在腦內新發(fā)現、命名和報道了一個結構特殊的腦區(qū)－紋狀體邊緣區(qū)。（細胞神經生物學，論文1、2、3、6）

　　1987年舒斯云用當時最先進的生物凝集素技術和自己建立的敏感的染色法，在大鼠腦紋狀體內發(fā)現了一個由梭形神經細胞構成的腦區(qū)，命名為紋狀體邊緣區(qū)，并首先在J Chemical Neuroanatomy進行了報道。她和研究組用計算機三維重建術顯示邊緣區(qū)是一個盤形結構，富含多種神經遞質和受體，普遍存于哺乳動物腦內。

2，首先在動物和人證明邊緣區(qū)有學習記憶功能。（系統(tǒng)神經生物學，論文4、5、7）

　　本研究組在動物，首先用Y迷宮和水迷宮訓練，結合損毀和原位雜交法，發(fā)現邊緣區(qū)參與了聯(lián)合型學習、陳述性記憶和空間記憶；用迷宮強化訓練結合原位雜交法，發(fā)現邊緣區(qū)內學習記憶相關的分子表達增加；用膜片鉗技術，證明邊緣區(qū)內的學習記憶相關受體和海馬內的相似，在生理條件下證明邊緣區(qū)有學習記憶功能。為探索腦內學習記憶物質、開發(fā)益智與抗癡呆藥物提供了新參考內容。

　　在健康人，首先用功能磁共振技術，證明人腦邊緣區(qū)和前額葉共同參加了數字工作記憶。研究結果發(fā)表在2002年Nature出版集團的"Molecular Psychiatry"上，接收時該雜志的影響因子為8.927，在世界82種精神病學雜志中排名第二，并采用該文中的圖片作封面。

　　在病人，用磁共振技術顯示腦內病變僅損傷邊緣區(qū)損傷病人，智力檢測學習記憶力下降，從臨床上確認它有學習記憶功能。在傳統(tǒng)上認為與運動有關的腦紋狀體內，新發(fā)現了一個有學習記憶功能的腦區(qū)，為研究癡呆和帕金森病的發(fā)病機理提供了新線索。

3，首先證明邊緣區(qū)是腦內學習記憶環(huán)路中的一個重要腦區(qū)，對其它學習記憶腦區(qū)的功能有調節(jié)作用。（系統(tǒng)神經生物學，論文8、9、10）

　　邊緣區(qū)位于腦的中央，是血氧供應最快速、最豐富的腦區(qū)。破壞兩側邊緣區(qū)后，可減弱由海馬誘發(fā)的長時程增強；損傷邊緣區(qū)與梅氏基底核的聯(lián)系，動物學習記憶力下降。邊緣區(qū)還呼杏仁核、前額葉以及梅氏基底核有聯(lián)系，并可影響它們的功能，表明邊緣區(qū)是的一個重要的皮質下學習記憶腦區(qū)。為研究腦的學習記憶功能提供了新思路。

　　該成果已得到國內外專家認同并載入專著和教科書。有些國外學者把它稱為"舒氏邊緣區(qū)"。它是第一個由中國人發(fā)現的學習記憶腦區(qū)，是神經科學領域中的一項原創(chuàng)性新發(fā)現。

主要完成人：  1.   舒斯云

1、首先發(fā)現、命名并報道了腦紋狀體邊緣區(qū)（發(fā)現點一，論文1、2、3）；

2、首先證明邊緣區(qū)是哺乳動物普遍存在的結構，富含多種和學習記憶有關的遞質（發(fā)現點一，論文4、5、6、7）；

3、首先證明邊緣區(qū)有學習記憶功能（發(fā)現點二，論文4、7）；

4、首先證明邊緣區(qū)和腦內其它學習記憶有關腦區(qū)存在著廣泛聯(lián)系，可影響它們的功能（發(fā)現點三，論文8、9、10）。

90%工作時間投入本研究。

2.   包新民

1、提出并證明紋狀體邊緣區(qū)是和腦邊緣系統(tǒng)的關系（發(fā)現點三，論文9）；

2、證明邊緣區(qū)富含多種和學習記憶有關的神經遞質（發(fā)現點一，論文4、6）。

85%工作時間投入本研究

3.   吳永明

1、設計了功能磁共振檢測人聽覺數字工作記憶的方法，并證明人腦邊緣區(qū)與數字工作記憶有關（發(fā)現點二，論文7）；

2、用磁共振技術發(fā)現邊緣區(qū)損傷的病人學習記憶功能下降，從臨床上證明邊緣區(qū)的學習記憶功能（發(fā)現點二，論文10）。

85%工作時間投入本研究

4.   季愛民

指導研究生進行分子生物學實驗，發(fā)現邊緣區(qū)邊緣區(qū)乙酰膽堿離子通道以及邊緣區(qū)和海馬的分子表達的異同（發(fā)現點一，論文5）。

5.   李耀宇

1、用計算機三維重建術證明邊緣區(qū)是一個扁盤狀結構（發(fā)現點一，論文4）；

2、證明邊緣區(qū)和終紋床核及杏仁核之間有SP和CGRP神經纖維聯(lián)系（發(fā)現點一，論文4）。

10篇代表性論文：  1.   The marginal division: a new subdivision in the neostriatum of rat./ J Chem Neuroanat

2.   Anterograde and retrograde axonal transport of phaseolus vulgari leucoagglutinin (PHA-L) from the globus pallidus to the striatum of the rat./ J Neurosci Methods

3.   High density zinc-containing and dynorphin B-and, substance P-immunoreactive terminals in the marginal division of the rat striatum./ Brain Res Bulletin

4.   A new subdivision of mammalian neostriatum with functional implications to learning and memory./ J Neurosci Res

5.   Properties of acetylcholine receptor ion channels in the acutely dissociated neurons of the marginal division in the rat striatum./ Neurochem Res

6.   A new subdivision, marginal division, in the neostriatum of the monkey brain./ Neurochem Res

7.   A new area with function of learning and memory in the human brain: immunohistochemical and functional MRI analysis./ Mol Psychiatry

8.   Hippocampal long-term potentiation attenuated by lesions in the marginal division of neostriatum./ Neurochem Res

9.   New component of the limbic system: Marginal division of the neostriatum that links the limbic system to the basal nucleus of Meynert./ J Neurosci Res

10.  Interactions among memory-related centers in the brain./ J Neurosci Res