项目名称：    一个学习记忆有关脑区的发现及其结构功能研究

推荐单位：    广东省

项目简介：    　　该成果是神经科学研究领域中的一项原创性新发现。

　　1987年本研究组首先在大鼠脑纹状体内发现了一个由梭形神经细胞构成的脑区，命名纹状体边缘区，并在1988年的J Chemical Neruanatomy 报道了这一发现。以后她和研究组对边缘区的结构和功能进行了18年的系列研究。结构研究：证明边缘区是一个普遍存在于哺乳动物脑内盘状结构；富含多种神经肽类递质和受体。功能研究：在动物用迷宫检测结合原位杂交法、学习记忆分子表达法和电生理技术，发现边缘区参与了联合型学习、陈述性记忆和空间记忆。在健康人用功能磁共振技术，证明边缘区参加了数字工作记忆。用磁共振技术显示脑内病变仅损伤边缘区的病人，发现学习记忆力下降，从临床上确认边缘区有学习记忆功能。边缘区位于脑的中央，是脑内血氧供应最快速和丰富的部位，和其它学习记忆脑区有广泛联系，并可影响它们的功能，因此是脑内一个重要的与学习记忆有关的结构。

　　科学价值：（1）首先在脑内发现、命名和在国际上报道了结构特殊纹状体边缘区；（2）首先证明在传统上认为与运动有关的脑纹状体内、有一个和学习记忆功能有关的脑区－边缘区，为研究痴呆和帕金森病的机理提供了新线索；（3）首先证明边缘区是脑学习记忆神经环路中的一个重要脑区，对其他学习记忆脑区的功能有影响，为研究学习记忆与认知功能提供了新思路。（4） 边缘区是第一个由中国人发现的学习记忆有关脑区，有些国外学者把它称为"舒氏边缘区"，为中国科学家在国际神经科学领域中争到一席之地。

　　本成果共发表论文86篇，其中英文论文16篇，在SCI上被收录16篇，引用164次。研究结果已得到国内外有关专家的认同。两位世界著名神经科学家分别在他们主编的两本专著中，专列章节介绍了边缘区。教育部出版的大学教材"神经科学基础"和韩济生院士主编的"神经科学原理"中，均单独介绍了边缘区。本成果已获2001年军队科技进步一等奖、2005年中华医学科技奖一等奖和2006年广东省科技一等奖。

主要发现点：  1，首先在脑内新发现、命名和报道了一个结构特殊的脑区－纹状体边缘区。（细胞神经生物学，论文1、2、3、6）

　　1987年舒斯云用当时最先进的生物凝集素技术和自己建立的敏感的染色法，在大鼠脑纹状体内发现了一个由梭形神经细胞构成的脑区，命名为纹状体边缘区，并首先在J Chemical Neuroanatomy进行了报道。她和研究组用计算机三维重建术显示边缘区是一个盘形结构，富含多种神经递质和受体，普遍存于哺乳动物脑内。

2，首先在动物和人证明边缘区有学习记忆功能。（系统神经生物学，论文4、5、7）

　　本研究组在动物，首先用Y迷宫和水迷宫训练，结合损毁和原位杂交法，发现边缘区参与了联合型学习、陈述性记忆和空间记忆；用迷宫强化训练结合原位杂交法，发现边缘区内学习记忆相关的分子表达增加；用膜片钳技术，证明边缘区内的学习记忆相关受体和海马内的相似，在生理条件下证明边缘区有学习记忆功能。为探索脑内学习记忆物质、开发益智与抗痴呆药物提供了新参考内容。

　　在健康人，首先用功能磁共振技术，证明人脑边缘区和前额叶共同参加了数字工作记忆。研究结果发表在2002年Nature出版集团的"Molecular Psychiatry"上，接收时该杂志的影响因子为8.927，在世界82种精神病学杂志中排名第二，并采用该文中的图片作封面。

　　在病人，用磁共振技术显示脑内病变仅损伤边缘区损伤病人，智力检测学习记忆力下降，从临床上确认它有学习记忆功能。在传统上认为与运动有关的脑纹状体内，新发现了一个有学习记忆功能的脑区，为研究痴呆和帕金森病的发病机理提供了新线索。

3，首先证明边缘区是脑内学习记忆环路中的一个重要脑区，对其它学习记忆脑区的功能有调节作用。（系统神经生物学，论文8、9、10）

　　边缘区位于脑的中央，是血氧供应最快速、最丰富的脑区。破坏两侧边缘区后，可减弱由海马诱发的长时程增强；损伤边缘区与梅氏基底核的联系，动物学习记忆力下降。边缘区还呼杏仁核、前额叶以及梅氏基底核有联系，并可影响它们的功能，表明边缘区是的一个重要的皮质下学习记忆脑区。为研究脑的学习记忆功能提供了新思路。

　　该成果已得到国内外专家认同并载入专著和教科书。有些国外学者把它称为"舒氏边缘区"。它是第一个由中国人发现的学习记忆脑区，是神经科学领域中的一项原创性新发现。

主要完成人：  1.   舒斯云

1、首先发现、命名并报道了脑纹状体边缘区（发现点一，论文1、2、3）；

2、首先证明边缘区是哺乳动物普遍存在的结构，富含多种和学习记忆有关的递质（发现点一，论文4、5、6、7）；

3、首先证明边缘区有学习记忆功能（发现点二，论文4、7）；

4、首先证明边缘区和脑内其它学习记忆有关脑区存在着广泛联系，可影响它们的功能（发现点三，论文8、9、10）。

90%工作时间投入本研究。

2.   包新民

1、提出并证明纹状体边缘区是和脑边缘系统的关系（发现点三，论文9）；

2、证明边缘区富含多种和学习记忆有关的神经递质（发现点一，论文4、6）。

85%工作时间投入本研究

3.   吴永明

1、设计了功能磁共振检测人听觉数字工作记忆的方法，并证明人脑边缘区与数字工作记忆有关（发现点二，论文7）；

2、用磁共振技术发现边缘区损伤的病人学习记忆功能下降，从临床上证明边缘区的学习记忆功能（发现点二，论文10）。

85%工作时间投入本研究

4.   季爱民

指导研究生进行分子生物学实验，发现边缘区边缘区乙酰胆碱离子通道以及边缘区和海马的分子表达的异同（发现点一，论文5）。

5.   李耀宇

1、用计算机三维重建术证明边缘区是一个扁盘状结构（发现点一，论文4）；

2、证明边缘区和终纹床核及杏仁核之间有SP和CGRP神经纤维联系（发现点一，论文4）。

10篇代表性论文：  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