该研究由中国科学院深圳先进技术研究院生物医学与健康工程研究所刘谦博士和王岩博士领导。该团队展示了接受 40 Hz 颅内交流电刺激 (iA) 的大鼠皮层、海马和丘脑的初始单核 RNA 测序 (snRNA-seq) 概况。这些神经元被确定为对 iA 表现出敏感性的细胞亚型，这通过其绝对数量和相对比例的增加来体现。值得注意的是，iA 引起神经元内基因表达的最小改变，变化不超过 0.1%。具体来说，Rgs9 被认为是唯一在神经元群体中表现出表达减少的基因。此外，单侧 iA 应用导致更集中的局部影响，显着减少同侧半球内Rgs9阳性神经元的比例。

尽管对脑电刺激 (EBS) 的神经调节效应的研究正在进行中，但比较 EBS 下的整体效应与局部效应、细胞类型反应和基因表达变化的研究却很少。“我们的研究首次提供了经过 iA 治疗的大鼠大脑的单核 RNA 测序 (snRNA-seq) 谱，分析了 8 只大鼠皮质、海马和丘脑的 285,347 个单核转录组。它还建立了这些转录组之间的对应关系。 “转录组图谱和 iA 得出的脑内电场。我们的目标是在特定的 40 Hz iA 试验后识别不同的响应细胞簇及其基因表达模式。” 王说。

研究小组 通过检查脑切片中的标记基因和蛋白质表达，识别并进一步验证了大鼠大脑中神经元和Rgs9对 iA 的反应。免疫荧光显示 NeuN+ 细胞(神经元)统计显着增加， Rgs9 + 神经元减少。“鉴于Rgs9 作为 G 蛋白和 β-catenin 活性的负调节因子，我们的研究结果提出了一种新机制，iA 可以通过这种新机制潜在地增强神经发生和神经元敏化，特别是通过下调神经元中的Rgs9 。” 刘说。

这项研究增进了对 iA 和 tA 神经调节对健康脑细胞和基因影响的理解。它为靶细胞、反应基因和有效刺激策略提供了新的见解，以进一步应用于各种脑部疾病。