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早睡早起讓學習更有勁

「早睡早起精神好!」長輩們總是如此叮囑我們。事實上,良好的生活習慣確實好處多多。在過去,不少相關的動物行為學研究已對此一說做出了應證,學習、記憶能力也是最常被談論的部分。如今我們已經知道學習行為與腦內新的突觸生成(synaptogenesis)與突觸修剪(pruning)密切相關,然而,生活作息是透過何種生理機制來調控學習仍然缺少具體的證據。

以紐約大學醫學院為首的跨國研究團隊發現,人體內隨著日夜週期性變化的葡萄糖皮質素(glucocorticoid)是影響學習的關鍵因素之一,此項研究成果發表於 2013 年的 Nature Neuroscience。

葡萄糖皮質素可以由腎上腺皮質分泌或化學的方式合成,是一種類固醇激素。因其良好的免疫抑制作用,時常作為消炎藥物使用。但也由於其屬於類固醇藥物,過去許多研究都著重探討在類固醇過量的情形下可能發生的副作用;近年來學者們也積極開發副作用較低的化學衍生物或使用非類固醇抗發炎藥物(non-steroidal anti-inflammatory drug, NSAID)作為替代方案。此研究團隊便以「過量的葡萄糖皮質素會造成神經突觸的缺損與學習能力的傷害」為切入點,探討內源性葡萄糖皮質素隨生理週期的變化是如何影響我們的學習。

其實驗結果發現,葡萄糖皮質素的規律變化,不僅能夠促進小鼠腦內新的突觸生成,同時也有「保護」因學習行為而新生的突觸;倘若減少葡萄糖皮質素在生理週期濃度的峰值,或是外加合成的葡萄糖皮質素來干擾其規律,則會使學習相關的突觸減少修剪的能力,甚至造成突觸損失與記憶衰退。葡萄糖皮質素對突觸作用的效果之快,也讓此團隊發現突觸生成可以透過非轉錄作用的調控,而直接改變 LIM kinase-cofilin 路徑影響控細胞骨架的組成。

生理週期(physiological rhythm)是近年來研究的熱門項目,不僅整合了神經生物學、內分泌學,也使得「什麼時機該用什麼藥?」成為討論藥物作用的新課題。Investigator 小編建議對生理週期研究有興趣的讀者們可以參考此論文的實驗設計,相當精巧且有趣。

參考文獻:

  1. Handa, R. (2013). Faculty of 1000 evaluation for Circadian glucocorticoid oscillations promote learning-dependent synapse formation and maintenance. F1000 – Post-publication peer review of the biomedical literature. doi:10.3410/f.718003780.793477870
  2. Albrecht, U. (2011). The Circadian Clock, Reward, and Memory. Frontiers in Molecular Neuroscience4. doi:10.3389/fnmol.2011.00041

圖片來源:http://goo.gl/O9pwSA

撰文|張捷
修訂|劉馨雅

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