深圳商報(bào)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?nèi)绾芜B接并有序工作，是科研工作者一直探究的謎題。
“人見了老虎會(huì)害怕，產(chǎn)生汗毛倒豎、瞳孔放大、拔腿就跑等一系列應(yīng)激反應(yīng)，這其實(shí)都是由大腦里的神經(jīng)環(huán)路來控制的。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(yùn)轉(zhuǎn)原理?！苯战邮苌钲谏虉?bào)記者采訪時(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。
求解是開始，路中華還致力于腦疾病診斷干預(yù)策略的開發(fā)。他說：“自閉癥、抑郁癥、老年癡呆癥等腦疾病正困擾著越來越多人的生活，并帶來沉重社會(huì)負(fù)擔(dān)。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辦法根治。以老年癡呆癥為例，在過去40年里，全世界投入了數(shù)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(duì)標(biāo)準(zhǔn)的“套路”：首先制備一個(gè)動(dòng)物模型，讓動(dòng)物患上同樣的病；然后研究這種疾病的機(jī)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(yàn)，最后投入實(shí)際運(yùn)用。
“這種‘套路’在腦疾病研究中遇到了困難，因?yàn)橥ǔＳ脕碜鰧?shí)驗(yàn)的動(dòng)物如嚙齒類動(dòng)物，其大腦構(gòu)造和人類差別較大，因此在研究中，需要找到神經(jīng)系統(tǒng)和人類更為接近的動(dòng)物，比如非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物。這也是在‘套路’中尋求突破?！甭分腥A說。
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(tuán)隊(duì)和多個(gè)國(guó)際團(tuán)隊(duì)聯(lián)合攻關(guān)，成功制備出新型模擬人類自閉癥SHANK3基因突變的非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物模型。
根據(jù)《中國(guó)自閉癥教育康復(fù)行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r報(bào)告》顯示，目前中國(guó)自閉癥患者已超1000萬，其中0到14歲兒童患者超過200萬，近年來患病率仍有上升趨勢(shì)。目前醫(yī)學(xué)界尚未探知造成自閉癥的確切病因和發(fā)病機(jī)制，而康復(fù)訓(xùn)練作為公認(rèn)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(duì)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(xiàn)攜帶SHANK3突變的非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物出現(xiàn)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(jī)理的解析以及臨床干預(yù)方法的發(fā)展奠定了重要基礎(chǔ)，是近年來國(guó)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(zhǎng)文形式發(fā)表于國(guó)際頂級(jí)期刊《自然》（Nature）雜志。
給大腦活動(dòng)繪一幅圖
采訪中，路中華展示了團(tuán)隊(duì)的另一項(xiàng)最新科研成果：研發(fā)出新一代的靈長(zhǎng)類腦結(jié)構(gòu)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(tǒng)中，神經(jīng)細(xì)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(xiàn)中起到關(guān)鍵作用，其核心機(jī)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(jié)構(gòu)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(jī)制的基石和重要研究方向。
路中華告訴記者，現(xiàn)今國(guó)際上尚無成熟高效解析靈長(zhǎng)類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，開發(fā)了一系列的靈長(zhǎng)類神經(jīng)環(huán)路示蹤工具，成功實(shí)現(xiàn)了對(duì)靈長(zhǎng)類動(dòng)物腦圖譜的示蹤和繪制，有望填補(bǔ)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(guó)從事嗅覺方面的博士后研究，合作導(dǎo)師是諾貝爾獎(jiǎng)得主琳達(dá)·巴克，并在《科學(xué)》《自然》等國(guó)際頂級(jí)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，“簡(jiǎn)單來說，我們假設(shè)嗅覺皮層里有很多不同顏色的開關(guān)，每個(gè)開關(guān)負(fù)責(zé)不同的功能。比如小鼠聞到了天敵的氣息，就自動(dòng)開啟‘紅色開關(guān)’，我們的研究就是要找出每個(gè)‘開關(guān)’對(duì)應(yīng)控制的行為?！甭分腥A解釋道。
博士后研究結(jié)束后，路中華看到了腦科學(xué)及腦疾病研究的潛力，同時(shí)出于一直以來對(duì)神經(jīng)科學(xué)的興趣，決定調(diào)整方向重點(diǎn)研究腦疾病。當(dāng)時(shí)，深圳先進(jìn)院已經(jīng)搭建了相對(duì)完善的非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物研究平臺(tái)。路中華告訴記者：“雖然在國(guó)外待了十幾年，但還是感覺回國(guó)更有歸屬感?！?/p>
科學(xué)原理神秘而復(fù)雜，但路中華非常善于用生動(dòng)的比喻來解釋自己的研究。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”，并通過藥物刺激，讓患者大腦的“剎車”和“油門”像正常人一樣工作。
這種將科研融入生活點(diǎn)滴的習(xí)慣，也許和路中華對(duì)工作的投入有關(guān)?！拔乙恢芄ぷ髌咛?，幾年來天天如此，不是因?yàn)槲冶救擞卸嗝辞趭^，而是因?yàn)橐瓿傻墓ぷ魈?。我們的研究?duì)攻克腦疾病來說，僅僅是萬里長(zhǎng)征開始了第一步。”路中華最后表示。