深圳商報2019年8月9日訊 （記者袁斯茹）大腦擁有近千億個(gè)神經(jīng)元，它們如何連接并有序工作，是科研工作者一直探究的謎題。
“人見(jiàn)了老虎會(huì )害怕，產(chǎn)生汗毛倒豎、瞳孔放大、拔腿就跑等一系列應激反應，這其實(shí)都是由大腦里的神經(jīng)環(huán)路來(lái)控制的。我們的研究就是要找到這些功能性神經(jīng)環(huán)路，并解釋其中的運轉原理?！苯战邮苌钲谏虉笥浾卟稍L(fǎng)時(shí)，中科院深圳先進(jìn)院基因編輯腦疾病動(dòng)物模型研究中心主任路中華如此表示。
求解是開(kāi)始，路中華還致力于腦疾病診斷干預策略的開(kāi)發(fā)。他說(shuō)：“自閉癥、抑郁癥、老年癡呆癥等腦疾病正困擾著(zhù)越來(lái)越多人的生活，并帶來(lái)沉重社會(huì )負擔。我們希望在攻克這些疾病上取得突破?！?/p>
動(dòng)物模型研究取得突破
目前許多腦疾病都無(wú)辦法根治。以老年癡呆癥為例，在過(guò)去40年里，全世界投入了數千億美元，但仍未找到有效藥物。
路中華告訴記者，研究疾病有一個(gè)相對標準的“套路”：首先制備一個(gè)動(dòng)物模型，讓動(dòng)物患上同樣的??；然后研究這種疾病的機理，尋找治療方法；如果能把動(dòng)物的病治好，就可以嘗試將同樣的技術(shù)移植到人身上進(jìn)行臨床試驗，最后投入實(shí)際運用。
“這種‘套路’在腦疾病研究中遇到了困難，因為通常用來(lái)做實(shí)驗的動(dòng)物如嚙齒類(lèi)動(dòng)物，其大腦構造和人類(lèi)差別較大，因此在研究中，需要找到神經(jīng)系統和人類(lèi)更為接近的動(dòng)物，比如非人靈長(cháng)類(lèi)動(dòng)物。這也是在‘套路’中尋求突破?！甭分腥A說(shuō)。
路中華分享了最新“突破”案例：今年6月，深圳先進(jìn)院腦科學(xué)團隊和多個(gè)國際團隊聯(lián)合攻關(guān)，成功制備出新型模擬人類(lèi)自閉癥SHANK3基因突變的非人靈長(cháng)類(lèi)動(dòng)物模型。
根據《中國自閉癥教育康復行業(yè)發(fā)展狀況報告》顯示，目前中國自閉癥患者已超1000萬(wàn)，其中0到14歲兒童患者超過(guò)200萬(wàn)，近年來(lái)患病率仍有上升趨勢。目前醫學(xué)界尚未探知造成自閉癥的確切病因和發(fā)病機制，而康復訓練作為公認有效的治療方法，也只能起到改善作用，并不能完全治愈。
“我們針對與自閉癥發(fā)生高度相關(guān)的SHANK3基因進(jìn)行深入研究，發(fā)現攜帶SHANK3突變的非人靈長(cháng)類(lèi)動(dòng)物出現了和自閉癥人群相似的行為以及大腦連接的異常，”路中華告訴記者。
這一模型的建立為自閉癥機理的解析以及臨床干預方法的發(fā)展奠定了重要基礎，是近年來(lái)國際神經(jīng)科學(xué)界在腦疾病動(dòng)物模型研究方向取得的關(guān)鍵性突破之一。該成果以長(cháng)文形式發(fā)表于國際頂級期刊《自然》（Nature）雜志。
給大腦活動(dòng)繪一幅圖
采訪(fǎng)中，路中華展示了團隊的另一項最新科研成果：研發(fā)出新一代的靈長(cháng)類(lèi)腦結構與功能圖譜技術(shù)，即“給大腦活動(dòng)繪一幅圖”。
在神經(jīng)系統中，神經(jīng)細胞之間相互連接形成神經(jīng)環(huán)路。神經(jīng)環(huán)路以及神經(jīng)連接的異常，在神經(jīng)精神疾病的發(fā)生和臨床表現中起到關(guān)鍵作用，其核心機制的解析是發(fā)展新的診斷方法和治療策略的必要條件。腦結構與活動(dòng)圖譜技術(shù)，是解析腦在正常和疾病狀態(tài)下的環(huán)路與突觸機制的基石和重要研究方向。
路中華告訴記者，現今國際上尚無(wú)成熟高效解析靈長(cháng)類(lèi)腦圖譜的工具和方法，課題組借助在低等模式生物中的研究成果，發(fā)展了新的腦圖譜解析策略，開(kāi)發(fā)了一系列的靈長(cháng)類(lèi)神經(jīng)環(huán)路示蹤工具，成功實(shí)現了對靈長(cháng)類(lèi)動(dòng)物腦圖譜的示蹤和繪制，有望填補這一領(lǐng)域的空白。
將科研融入生活點(diǎn)滴
在2016年加入深圳先進(jìn)院之前，路中華曾在美國從事嗅覺(jué)方面的博士后研究，合作導師是諾貝爾獎得主琳達·巴克，并在《科學(xué)》《自然》等國際頂級期刊上發(fā)表多篇論文。
談起自己的論文，路中華隨手從辦公桌上拿起一盒彩色別針，撿了幾顆不同顏色的一字排開(kāi)，“簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，我們假設嗅覺(jué)皮層里有很多不同顏色的開(kāi)關(guān)，每個(gè)開(kāi)關(guān)負責不同的功能。比如小鼠聞到了天敵的氣息，就自動(dòng)開(kāi)啟‘紅色開(kāi)關(guān)’，我們的研究就是要找出每個(gè)‘開(kāi)關(guān)’對應控制的行為?！甭分腥A解釋道。
博士后研究結束后，路中華看到了腦科學(xué)及腦疾病研究的潛力，同時(shí)出于一直以來(lái)對神經(jīng)科學(xué)的興趣，決定調整方向重點(diǎn)研究腦疾病。當時(shí)，深圳先進(jìn)院已經(jīng)搭建了相對完善的非人靈長(cháng)類(lèi)動(dòng)物研究平臺。路中華告訴記者：“雖然在國外待了十幾年，但還是感覺(jué)回國更有歸屬感?！?/p>
科學(xué)原理神秘而復雜，但路中華非常善于用生動(dòng)的比喻來(lái)解釋自己的研究。他將最近研究的帕金森課題，比作給患者的大腦里裝一個(gè)“假油門(mén)”，并通過(guò)藥物刺激，讓患者大腦的“剎車(chē)”和“油門(mén)”像正常人一樣工作。
這種將科研融入生活點(diǎn)滴的習慣，也許和路中華對工作的投入有關(guān)?！拔乙恢芄ぷ髌咛?，幾年來(lái)天天如此，不是因為我本人有多么勤奮，而是因為要完成的工作太多。我們的研究對攻克腦疾病來(lái)說(shuō)，僅僅是萬(wàn)里長(cháng)征開(kāi)始了第一步?！甭分腥A最后表示。