用于認知恢復和運動恢復的磷酸二酯酶4抑制劑的制作方法

專利名稱：：用于認知恢復和運動恢復的磷酸二酯酶4抑制劑的制作方法用于認知恢復和運動恢復的磷酸二酯酶4抑制劑
背景技術：
：據估計，有4-5百萬的美國人(約2%老年人和15%的超過65歲的老年人)具有一定形式和程度的認知缺陷。出現認知缺陷(認知功能異常或者喪失，所述認知功能是獲取、保留并使用知識的過程)通常與中樞神經系統(CNS嫉病或病癥有關，所述中樞神經疾病或病癥包括與年齡有關的記憶損害、精神錯亂(有吋稱為急性混亂狀態)、癡呆(有時分為阿爾茨海默病型癡呆或者非阿爾茨海默病型癡呆)、阿爾茨海默病、帕金森病、亨廷頓病(舞蹈病)、智力遲鈍、腦血管疾病(如，中風、缺血)、情感疾病(如，抑郁癥)、精神疾病(如，精神分裂癥、孤獨癥(卡納綜合征)、神經疾病(如，焦慮、強迫性障礙)、注意力缺乏障礙(ADD)、硬膜下血腫、常壓腦積水、腦腫瘤、頭或腦外傷。認知功能異常通常表現為一種或多種認知缺陷，這包括記憶缺陷(學習新信息的能力或者回憶以前學過的信息的能力受損)、失語癥(語言/言語障礙)、運用不能(盡管運動功能完整無缺但是進行運動活動的能力受損)、執行功能(即，計戈U、組織、排序、提煉)障礙。認知功能異常顯著地妨礙了社交和/或工作，這妨礙了個體進行日常生活的活動，并大大地影響了個體的自主性以及生活的質量。通常采用認知訓練方案以恢復患有一定形式和程度的認知功能異常的個體的認知功能。例如，通常采用認知訓練方案進行中風恢復和與年齡相關的記憶喪失的恢復。由于在個體中要獲得特定方面認知特性(能力或者功能)的改善或提高，必須進行多期訓練，因此，認知訓練方案常常是非常昂貴并費時的。人腦的損傷經常導致運動和認知的損害。盡管，由于危重癥醫學(criticalcaremedicine)和患者處理的進步，在創傷性腦損傷(TBI)后，患者恢復的結果獲得改善，但是，目前沒有已知的處理方法能預防在TBI后的神經細胞的死亡以及功能異常。盡管已經證明有多種處理方法在TBI的臨床前模型中具有神經保護作用，但是這些方法中的絕大多數對人無效。在TBI后，患者的病情一旦穩定，護理的標準要求廣泛的運動或者認知6恢復。在恢復過程中，患者經常能獲得喪失的功能，最終獲得改善的功能結果。如果能開發藥物治療在TBI后能夠促進運動或認知功能的恢復，并進而改善功能，這將是有益的。在大鼠中，良好表征的側位液壓沖擊(LFP)腦損傷導致海馬、丘腦和皮質(包括運動皮質)中大量的凋亡性和壞死性細胞死亡。該神經細胞死亡導致神經功能異常以及多個腦系統的損傷。研究表明在側位液壓沖擊腦損傷后，在運動和認知功能方面均存在缺陷(Hamm，RJ.etal.,Behav.BrainRes.,59(1-2):169-173(1993);Gongetal.，BrainRes.,700(l-2):299-302(1995);Hamm，R.J，.JNeurot認ma.,18(11):1207-16(2001);Floydetal.,JNeurotrauma.,19(3):303-16(2002);Hallametal.,JNeurotrauma,21(5):521-39(2004))。廣泛的恢復可以改善各種實驗腦損傷后的神經行為結果。目前的理論認為，在恢復過程中，在損傷的腦組織以及在損傷區域周邊的神經元被重新訓練獲得一些喪失的功能。所述的"重新訓練"是一種學習的形式，并通過誘導神經可塑性來進行。大量的研究表明，在誘導長程記憶以及神經可塑性中，環式-AMP(cAMP)和下游轉錄因子cAMP-響應元件結合蛋白(CREB)是重要的調節因子(Yin,J.C.etal.,Cell,79(1):49誦58(1994);Bourtchuladze,R.etal.,Cell,79(1):59-68(1994);Impey,S.etal.,Nat.Ne畫ci"1(7):595-601(1998))。損害cAMP/CREB信號傳導的遺傳或者藥理學干涉損害長程記憶形成以及突觸的可塑性。相反地，促進cAMP/CREB信號傳導的遺傳或者藥理學干涉有助于長程記憶形成以及突觸的可塑性。
發明內容本發明涉及給予促進環式AMP響應元件結合蛋白(CREB)途徑的藥物，該藥物能(l)比任何目前的方法更有效地恢復各種形式的認知功能異常；(2)提高正常的認知性能(能力或者功能)；(3)比任何目前的方法更有效地恢復各種形式的運動功能異常；或者(4)提高正常的運動性能(能力或者功能)。給予促進環式AMP響應元件結合蛋白(CREB)途徑的藥物可以用于在認知或者運動訓練后持續獲得性能的腦功能的任何方面。因此，給予促進環式AMP響7應元件結合蛋白(CREB)途徑的藥物可以用于恢復存在一定形式和程度的認知或者運動功能異常的動物的認知或者運動功能或者用于提高(改善)動物的正常認知或者運動性能。給予促進環式AMP響應元件結合蛋白(CREB)途徑的藥物還可以用于精確地調節新獲得的移植的干細胞的突觸連接，所述移植的干細胞分化成神經元。如本文所述，可以單獨給予促進環式AMP響應元件結合蛋白(CREB)途徑的藥物，也可以在增強認知訓練(ACT)的條件下給予。ACT包括兩部分(l)針對于各腦(認知或者運動)功能的特定的訓練方案，和(2)給予促進環式AMP響應元件結合蛋白(CREB)途徑的藥物。這種組合可以通過以下方式促進認知訓練:通過縮短所需要的訓練期所持續的時間和/或次數以獲得相應于單獨的認知訓練所獲得的性能；或者通過在訓練過程之間需要較短的休息間隔或者無休息間隔以獲得性能。這種組合還可以通過縮短所需要的訓練過程所持續的時間和/或次數促進認知訓練，以產生特定神經元回路的神經元活動；這種組合或者還通過縮短為了在神經元回路的突觸連接中產生CREB依賴的長程結構/功能(即，長時間持續地)變化所需要的訓練過程所持續的時間和/或次數或者神經元活動的基本模式促進認知訓練。以這種方式，給予促進環式AMP響應元件結合蛋白(CREB)途徑的藥物可以提高現有認知訓練方案的效率，從而產生顯著的經濟效益。結果，本發明提供了一種促進有需要的動物(尤其是人或者其它哺乳動物或者脊椎動物)認知性能的特定方面的方法，該方法包括(a)給予動物促進CREB途徑功能的促進劑；和任選地(b)在足以改善研究的動物的特定的認知任務的表現的條件下訓練動物。在本文中，"促進劑"還可以稱為"促進CREB途徑的藥物"。本文提供了用于改善動物中與中樞神經系統(CNS)的疾病或者病癥相關的認知缺陷的方法，該方法包括在不進行正規的認知訓練的情況下用促進CREB途徑功能的促進劑處理所述動物。本文還提供了用于持續改善動物中與中樞神經系統(CNS)的疾病或者病癥相關的認知缺陷的方法，該方法包括給予動物促進CREB途徑功能的促進劑，并檢測所述的持續的改善。在一種實施方式中，所述方法還包括在足以改善動物的特定的認知任務的表現的條200780026381.9件下訓練動物。CNS疾病和病癥包括與年齡相關的記憶缺陷、神經退行性疾病(例如，阿爾茨海默病、帕金森病、亨廷頓病(舞蹈病)、其它老年癡呆)、精神疾病(如，抑郁癥、精神分裂癥、孤獨癥、注意力缺乏障礙)、外傷導致的功能喪失(例如，腦血管疾病(如，中風、缺血)、腦腫瘤、頭或者腦損傷)、遺傳缺陷(例如，魯賓斯坦綜合征、唐氏綜合征、安格爾曼綜合征、祌經纖維瘤病、科-洛綜合征、雷特綜合征、肌強直營養不良、脆性X綜合征(如，脆性X-1、脆性X-2)、威廉斯綜合征和學習不能。可以預期的是，在停止或中止給予促進劑后，用促進CREB途徑功能的促進劑處理動物，可以獲得持續的、保持的或者永久的認知任務的表現的改善。本文提供了用于改善有需要的動物中與智力遲鈍相關的認知缺陷的方法，該方法包括在不進行正規的認知訓練的情況下用促進CREB途徑功能的促進劑(如，磷酸二酯酶4抑制劑)處理所述動物。本文還提供了用于持續改善動物中與智力遲鈍相關的認知缺陷的方法，該方法包括給予動物促進CREB途徑功能的促進劑(如，磷酸二酯酶4抑制劑)，并檢測所述的持續的改善。在一種實施方式中，所述方法還包括在足以改善動物的認知任務的表現的條件下訓練動物，所述動物的缺陷與智力遲鈍相關。智力遲鈍影響認知加工以及認知功能，包括學習和記憶獲得。智力遲鈍可以是由于以下因素導致的染色體或者遺傳因素、先天感染、致畸劑(藥物和其它化學物質)、營養不良、輻射或者其它不清楚的影響植入和胚胎發育的因素。智力遲鈍綜合征包括魯賓斯坦綜合征、唐氏綜合征、安格爾曼綜合征、纖維神經瘤、科-洛綜合征、雷特綜合征、肌強直營養不良、脆性X綜合征(如，脆性X-1、脆性X-2)、威廉斯綜合征)(Weeber，E.J.etal，Neuron,33:845-848(2002))。本文提供的用于改善動物中與中樞神經系統(CNS)的疾病或者病癥相關的認知缺陷的方法，該方法包括在不進行正規的認知訓練的情況下用促進CREB途徑功能的促進劑處理所述動物，所述動物經歷了神經元干細胞或者神經膠質干細胞操作。本文還提供了用于持續改善動物中與中樞神經系統(CNS)的疾病或者病癥相關的認知缺陷的方法，該方法包括給予動物促進CREB途徑功能的促進劑，并檢測所述的持續的改善，所述動物經歷了神經元干細胞操作。在一種實施方式中，所述方法還包括在足以刺激或者誘導動物的神經元活動或者神經元活動模式的條件下訓練動物。所謂的"神經元干細胞操作"意指(l)將外源的神經元干細胞移植到動物的腦部或者脊柱中；(2)刺激或誘導動物內部的神經元干細胞增殖；或者(3)支持神經元細胞功能的干細胞。本文中提供了用于改善動物的神經元活動或者神經元活動的模式的興奮性(stimulation)、例如構成特定神經元回路的基礎的神經元活動或者神經元活動的模式的興奮性的方法，所述方法包括在不進行正規的認知訓練的情況下用促進CREB途徑功能的促進劑處理所述動物。本文還提供了用于持續改善動物的神經元活動或者神經元活動的模式的興奮性、例如構成特定神經元回路的基礎的神經元活動或者神經元活動的模式的興奮性的方法，該方法包括給予動物促進CREB途徑功能的促進劑，并檢測所述的持續的改善。在一種實施方式中，所述方法還包括在足以刺激或者誘導動物的神經元活動或者神經元活動模式的條件下訓練動物。在一種實施方式中，本發明涉及用于改善動物中與年齡相關的記憶缺陷相關的認知缺陷的方法，該方法包括在不進行正規的認知訓練的情況下用促進CREB途徑功能的促進劑處理所述動物。在另一種實施方式中，本發明涉及用于持續改善動物中與年齡相關的記憶缺陷相關的認知缺陷的方法，該方法包括給予動物促進CREB途徑功能的促進劑，并檢測所述的持續的改善。在一種實施方式中，所述方法還包括在足以改善動物的認知任務的表現的條件下訓練動物，所述動物的缺陷與年齡相關的記憶缺陷相關。在另一種實施方式中，本發明涉及用于改善動物中與神經退行性疾病(例如，阿爾茨海默病、帕金森病、亨廷頓病(舞蹈病)、其它老年癡呆)相關的認知缺陷的方法，該方法包括在不進行正規的認知訓練的情況下用促進CREB途徑功能的促進劑處理所述動物。在另一種實施方式中，本發明涉及用于持續改善動物中與神經退行性疾病(例如，阿爾茨海默病、帕金森病、亨廷頓病(舞蹈病)、其它老年癡呆)相關的認知缺陷的方法，該方法包括給予動物促進CREB途徑功能的促進劑，并檢測所述的持續的改善。在一種實施方式中，所述方法還包括在足以持續改善動物的認知任務的表現的條件下訓練動物，所述動物的缺陷與神經退行性疾病相關。10在另一種實施方式中，本發明涉及用于改善動物中與精神疾病(如，抑郁癥、精神分裂癥、孤獨癥、注意力缺乏障礙)相關的認知缺陷的方法，該方法包括在不進行正規的認知訓練的情況下用促進CREB途徑功能的促進劑處理所述動物。在另一種實施方式中，本發明涉及用于持續改善動物中與精神疾病(如，抑郁癥、精神分裂癥、孤獨癥、注意力缺乏障礙)相關的認知缺陷的方法，該方法包括給予動物促進CREB途徑功能的促進劑，并檢測所述的持續的改善。在一種實施方式中，所述方法還包括在足以改善動物的認知任務的表現的條件下訓練動物，所述動物的缺陷與精祌疾病相關。在另一種實施方式中，本發明涉及用于改善動物中與外傷導致(traumadependent)的認知功能喪失(例如，腦血管疾病(如，中風、缺血)、腦腫瘤、頭或者腦損傷)相關的認知缺陷的方法，該方法包括在不進行正規的認知訓練的情況下用促進CREB途徑功能的促進劑處理所述動物。在另一種實施方式中，本發明涉及用于持續改善動物中與外傷導致的認知功能喪失(例如，腦血管疾病(如，中風、缺血)、腦腫瘤、頭或者腦損傷)相關的認知缺陷的方法，該方法包括給予動物促進CREB途徑功能的促進劑，并檢測所述的持續的改善。在一種實施方式中，所述方法還包括在足以改善動物的認知任務的表現的條件下訓練動物，所述動物的缺陷與外傷導致的認知功能喪失相關。在另一種實施方式中，本發明涉及用于改善動物中與遺傳缺陷(例如，魯賓斯坦綜合征、唐氏綜合征、安格爾曼綜合征、神經纖維瘤病、科-洛綜合征、雷特綜合征、肌強直營養不良、脆性X綜合征(如，脆性X-1、脆性X-2)、威廉斯綜合征)相關的認知缺陷的方法，該方法包括在不進行正規的認知訓練的情況下用促進CREB途徑功能的促進劑處理所述動物。在另一種實施方式中，本發明涉及用于持續改善動物中與遺傳缺陷相關的認知缺陷的方法，該方法包括給予動物促進CREB途徑功能的促進劑，并檢測所述的持續的改善。在一種實施方式中，所述方法還包括在足以改善動物的認知任務的表現的條件下訓練動物，所述動物的缺陷與遺傳缺陷相關。本發明提供了用于改善動物中與中樞神經系統(CNS)的疾病或者病癥相關的運動缺陷的方法，該方法包括在不進行正規的運動訓練的情況下用促進CREB途徑功能的促進劑處理所述動物。本文還提供了用于持續改善有需要的動物中與中樞神經系統(CNS)的疾病或者病癥相關的運動缺陷的方法，該方法包括給予動物促進CREB途徑功能的促進劑，并檢測所述的持續的改善。在一種實施方式中，所述方法還包括在足以改善動物的特定的運動任務的表現的條件下訓練動物。CNS疾病和病癥包括與年齡相關的記憶缺陷、神經退行性疾病(例如，阿爾茨海默病、帕金森病、肌萎縮側索硬化(ALS或洛蓋赫里格病(LouGehrig'sdisease)、運動神經元疾病、亨廷頓病(舞蹈病)、其它老年癡呆)、精神疾病(如，抑郁癥、精神分裂癥、孤獨癥、注意力缺乏障礙)、外傷導致的功能喪失(例如，腦血管疾病(如，中風、缺血)、腦腫瘤、頭、腦或脊椎損傷)、遺傳缺陷(例如，魯賓斯坦綜合征、唐氏綜合征、安格爾曼綜合征、神經纖維瘤病、科-洛綜合征、雷特綜合征、肌強直營養不良、脆性X綜合征(如，脆性X-1、脆性X-2)、威廉斯綜合征)和學習不能。可以預期的是，在停止或中止給予促進劑后，用促進CREB途徑功能的促進劑處理動物，可以獲得保持的或者永久的運動任務表現的改善。可以預期的是，在各種實施方式中，所述促進劑包括磷酸二酯酶4(PDE4)抑制劑。PDE4抑制劑的實例包括環戊苯吡酮和具有下式的化合物其中，"Me"為"甲基"，"cPent"為"環戊基"。可以理解的是，上式包括它的對映體以及它們的混合物。該化合物可以按照美國專利No.6,458,829所述的方法制備，該專利的教導內容并入本文作為參考。在一個特殊的實施方式中，上式中的第3位和第5位碳原子為S構型(HT-0712):12OMe其中，"Me"為"甲基"，"cPent"為"環戊基"。在美國公幵No.2002/0028842Al(2002年3月7日公開)、美國專利No.6,458，829B1、美國專利No.6，525，055B1、美國專利No.5,552,438、美國專利No.6，436，965、和美國專利No.6,204,275中還公開了PDE4抑制劑的其它實例。PDE4抑制劑的其它實例為本領域公知的，并易于獲得。圖1是物體識別(OR)試驗的時間過程圖。試驗由一個訓練期、接著24小時后的測試期組成(除了對于STM試驗有4小時的間隔)。在損傷前，大鼠進行5次試驗以評價損傷前的記憶分數。然后使大鼠TBI，恢復7天，按照以下方式進行0R恢復:試驗6損傷后的基線(BS1);試驗7用藥物訓練(TD1);試驗8為短程記憶(STM)測試，訓練與檢測之間的間隔為4小時，在訓練和檢測之間不給藥；試驗9建立第2基線(BS2);試驗10-14為在藥物輔助下的認知恢復(在每個訓練期前給藥)；試驗15為在訓練時不給藥的條件下休息1周后的第一次恢復后記憶評分(Assl);試驗16為休息5周后的第二次恢復后i己憶評分(Ass2);試驗17為休息1周后的第三次恢復后記憶評分(Ass3);追蹤訓練(traceconditioning),休息1周后的追蹤測試。圖2顯示在交錯臺階(staggeredstep)上的運動恢復。在損傷前，對大鼠進行訓練至交錯臺階任務的標準表現(A-D，第0天)。使所有的大鼠腦部受損，然后進行恢復訓練7天。檢測對于交錯臺階任務中的錯誤(步伐錯誤)的平均數(圖2A&B)以及等待時間(圖2C&D)(第1天，基線)。所有的大鼠的13錯誤步伐數顯著增加(pO.OOl)。在每天使大鼠進行恢復并用PDE4抑制劑環戊苯吡酮(r^ll)和HT-0712(r^l3)處理后，錯誤步伐數較少(圖2A)，并且等待時間縮短(圖2C)，然后，對大鼠進行恢復并用載體處理(『11)。給予PDE4抑制劑HT-0712但不進行交錯臺階恢復的大鼠比用載體處理并不進行恢復的動物的錯誤步伐數少(圖2B)，等待時間短(圖2D)(*=p<0.05)。圖3顯示物體識別能力(平均DI±S.E.M.)。一天的對物體識別的記憶保持能力依賴于長時程記憶的形成。在損傷大鼠前，對大鼠訓練了5次試驗。每一次試驗由對一對相同的物體進行7.5分鐘的訓練期和在24小時后評價長時程記憶保持能力的測試期組成。記憶保持能力用區別指數定量(參見方法部分)。在損傷之前，使大鼠辨別以前探測的物體(舊物體)和新物體。將所有損傷前的試驗平均獲得單個的損傷前區別指數(圖3A)。在后來給予藥物和載體處理的組之間的記憶性能無顯著差異(圖3A)。在腦損傷后以及恢復7天后，兩組大鼠對物體識別的長時程記憶存在缺陷(圖3B)。兩組大鼠對物體識別無顯著差異。因此，在對所有組處理前，大腦損傷損害了大鼠對物體識別的正常的24小時記憶(圖3B)。接著的試驗是在訓練前20分鐘給予大鼠0.15mg/kg的HT-0712或載體(腹腔注射)。HT-0712組偏愛新的物體，并且其區別指數(pO.01)明顯高于載體組的區別指數(圖3C)。為了確定是否是腦損傷導致了短時程記憶缺陷，在接下的試驗中，訓練大鼠并且不給予藥物，在間隔4小時后進行檢測，而不是在間隔標準的24小時后進行檢測。兩組的大鼠都偏愛新的物體，并且兩組之間沒有顯著差異。因此，可以推出LFP腦損傷只導致了大鼠在24小時的對物體識別的記憶缺陷，但沒有導致其在4小時的對物體識別的記憶缺陷e:p0.05)。圖3E顯示大鼠在損傷前對物體識別能力。一天的對物體識別的記憶保持能力依賴于長時程記憶能力的形成。對大鼠進行一對相同的物體訓練7.5分鐘，然后在24小時后，進行測試以評價記憶保持能力。記憶保持能力用區別指數定量。在損傷前，反復進行訓練以及檢測24小時后的記憶保持能力的試驗5次。在損傷前的訓練中，沒有將大鼠分成處理組，并且沒有進行PDE4處理。在損傷前，比較組之間的t-檢驗(Student'sttest)表明在任一檢測日大鼠對物體的識別能力均不存在顯著差異(試驗1，p=0.591;試驗2，14p=0.177;試驗3，p=0.911;試驗4，p=0.755;試驗5，p=0.780)。圖4顯示藥物輔助認知能力(平均DI±SEM)。在第一天進行的反復認知恢復中，不給大鼠注射藥物或者載體，第二次檢測大鼠(圖4A，試驗0)。在該第二次基線評價時，載體組和HT-0712組之間沒有顯著差異。然后，每天給予大鼠HT-0712或載體進行藥物輔助認知恢復，試驗5次(圖4A，試驗1-5)。在進行恢復試驗1(p=0.001)、試驗2(p二0.001)、試驗3(p=0.007)、和試驗5(p4.001)中，HT-0712組大鼠的表現明顯優于載體組。為了評價沒有藥物時恢復改善的記憶能力，在沒有進行藥物處理時訓練/檢測大鼠。接受HT-0712輔助認知恢復的組的表現明顯優于接受載體的組(圖4B)。'為了確定長時程記憶缺陷的改善是否由于反復給予HT-0712所產生的亞急性效果，大鼠休息一周后在不給予藥物的條件下再次檢測長時程記憶功能(圖4C)。仍保持了PDE4輔助認知恢復的效果。HT-0712組的表現明顯優于載體處理組的表現(*=p<0.05)。圖5顯示認知恢復的長期效果為了確定PDE4輔助認知恢復后記憶功能的改善是否是持久的，在恢復結束后8周檢測大鼠的物體識別能力(圖5A)。PDE4輔助恢復組的表現明顯優于載體處理組。然后檢測大鼠對追蹤恐懼訓練的1周的記憶保持能力。PDE4輔助認知恢復組仍然明顯優于載體處理組(圖5B)(*=p<0.05)。這種改善的記憶功能反映了另一中依賴于海馬的記憶任務。圖5C表示進行運動恢復的動物對于追蹤恐懼訓練的記憶能力。為了確定在PDE4輔助藥物恢復組中運動能力(運動記憶)的改善是運動能力特異的，還是它反映了改善了對追蹤恐懼的記憶的認知能力，在進行運動恢復l周后訓練追蹤恐懼記憶。在訓練1周后檢測大鼠的追蹤恐懼記憶。給予PDE4的組/進行恢復的組/沒有進行恢復的組之間沒有顯著差異。具體實施例方式對于許多物種(包括人)進行的許多種任務，間隔的訓練方案(多個訓練期，在每個訓練期之間有休息間隔)比集中訓練方案(多個訓練其，在訓練期之間沒有休息間隔)能產生更強的、持續時間更長的記憶。巴甫洛夫在果蠅中進行的嗅覺學習的行為-遺傳研究已經確定集中訓練產生維持最少4天的持續較長的記憶，這種記憶不依賴于蛋白質合成，不受CREB-阻抑蛋白轉基因的過表達干擾，而在蘿卜突變體(radishmutants)中受干擾(Tully,T.etal.，Cell,79(1):35隱47(1994);和Yin,J.C.etal.,Cell,79(1):49-58(1994))。相反，有休息間隔的訓練方案產生維持最少7天的持續較長的記憶，這種記憶依賴于蛋白質合成，受CREB-阻抑蛋白轉基因的過表達干擾，而在蘿卜突變體中是正常的(Tully,T.etal.,Cell,79(1):35-47(1994);和Yin，J.C.etal.,Cell,79(1):49-58(1994))。在進行間隔的訓練一天后，記憶的保持包括不依賴蛋白質合成的以及不依賴CREB的早期記憶(ARM)和依賴蛋白質合成的以及依賴CREB的長時程記憶(LTM)。額外的集中訓練不足以產生LTM(Tully，T.etal.,Cell,79(1):35-47(1994);和Yin,J.C.etal.，Cell,79(1):49-58(1994))。越來越多的證據將這些結果從無脊椎動物擴展到哺乳動物。例如，在海兔(Aplysia)中，分子操縱CREB的表達，會產生與果蠅相似的結果，抑制或增強(i)在細胞培養中的感覺運動的單突觸的易化(facilitatory)電生理響應的LTM和(ii)感受和運動神經元之間的連接，這種連接通常在間隔地運用易化刺激后產生(Bartsch，D.etal.,Cell,83(6):979-992(1995))。在大鼠中，向海馬區或者杏仁核注射反義RNA寡核苷酸抑制兩種不同任務的LTM的形成，這兩種任務分別依賴于上述兩個解剖區的活動(Guzowski,J.F.etal.;Proc.Natl.Acad.Sci,USA,94(6):2693-2698(1997);和Lamprecht,R.etal.,J.Ne腦sci.,17(21):8443-8450(1997))，對于小鼠，在CREB突變的小鼠中，對于暗示和明示的任務中的LTM形成均有缺陷(Bourtchuladze，R.etal.，Cell,79(1):59扁68(1994》。對于攜帶有CRE-依賴的報告基因(p-半乳糖苷酶)的轉基因小鼠進行依賴海馬的皮質層的恐懼條件反射或者被動避免任務的訓練誘導了在海馬的CA1和CA3區域表達CRE-依賴的報告基因表達。對這些小鼠進行杏仁核依賴的恐懼條件發射任務的訓練誘導了在杏仁核表達CRE-依賴的報告基因，而在海馬區沒有表達CRE-依賴的報告基因。因此，引起LTM形成的訓練方案也誘導了在哺乳動物腦中特定解剖區域的CRE-依賴的基因的轉錄(Impey，S.etal"Nat.Neurosci.,1(7):595-601(1998》。利用這些動物模型，已表明了三種促進LTM的突出的情況。第一，過表達CREB-激活蛋白轉基因不需要進行多個間隔的訓練期，而是僅在一個訓練期后即引起LTM形成(一個訓練期正常情況下在24小時后只保存很少的或者沒有記憶(Yin,J.C.etal.，Cell，81(l):107-115(1995))。第二，向大鼠的杏仁核注射病毒表達的CREB-激活蛋白轉基因還足以增強對于加強的恐懼振驚應答的集中訓練后的記憶，這省去了間隔訓練中的休息間隔(Josselyn，S.A.etal.,SocietyforNe腸scie腦，Vol.24,Abstract365.10(1998);禾卩Josselyn，S.A.etal.，J.Neurosci.,21:2404-2412(2001))。第三，如果對突變的小鼠進行了不同的間隔的訓練方案，在CREB-缺陷的小鼠(Bourtchuladze,R.etal.,Cell,79(l):59-68(1994))中能正常地形成LTM(Kogan,J.H.etal.,Curr.Biol.，7(1):1-11(1997))。在脊椎動物腦的發育的可塑過程和細胞的可塑過程中，CREB還以各種形式出現。例如，神經元的活動增強了皮質中的CREB活性(Moore,A.N.etal.,J.Biol.Chem.,271(24):14214-14220(1996))。CREB還介導了海馬區的發育可塑過程(Murphy,D.D.etal.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,94(4):1482-1487(1997));介導了體感覺皮質區的發育可塑過程(Glazewski,S.etal.,Cereb.Cortex,9(3):249-256(1999));介導了紋狀體的發育可塑過程(Liu,F,C.etal.,Neuron,17(6):1133-1144(1996));介導了視覺皮質區的發育可塑過程(Pham，T.A.etal.，Neuron,22(1):63陽72(1999))。在人的神經退行疾病和腦損傷中，CREB似乎收到影響。例如，在阿爾茨海默病中，CREB的激活禾B/或表達受到破壞(Ikezu,T.etal.，EMBO丄,15(10):2468-2475(1996);Sato,N.etal"Biochem.Biophys.Res.Commun.，232(3):637-642(1997);Yamamoto-Sasaki,M.etal.,Brain.Res"824(2):300隱303(1999);Vitolo，O.V.etal.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,13217-13221(2002》。在癲癇發作或缺血后，CREB的激活禾n/或表達也增加(Blendy,J.A.etal.,BrainRes"681(l-2):8-14(1995);禾口Tanaka,K.etal.,Neuroreport,10(1l):2245-2250(1999))。"環境強化"是神經保護性的，通過CREB活化來防止細胞死亡。(Young,D.etal"Nat.Med"5(4):448-453(1999))。在藥物過敏和停藥期間，CREB發揮功能。例如，CREB受乙醇的影響(Pandey,S.C.etal.,AlcoholClin.Exp.Res.,23(9):1425-1434(1999);Constantinescu,A.etal.,J.Biol.Chem.,274(38):26985-26991(1999);Yang，X.etal.，AlcoholClin.Exp.Res"22(2):382-390(1998);Yang,X.etal.，J.Neurochem.，70(l):224-232(1998);和Moore,M.S.etal,，Cell,93(6):997-1007(1998));受可卡因的影響(Carlezon，W.A.,Jr.etal"Science,282(5397):2272-2275(1998));受嗎啡的影響(Widnell，K.L.etal"J.Pharmacol.Exp.Ther.,276(1):306-315(1996));受甲基苯丙胺的影響(Muratake,T.etal"AnnN.Y.Acad.Sci,,844:21-26(1998))和受大麻素的影響(Calandra,B.etal"Eur.J.Pharmacol,374(3):445-455(1999);禾卩Herring,A.C.etal.,Biochem,Pharmacol.,55(7):1013-1023(1998))。能刺激CREB/CRE轉導途徑的信號轉導途徑是cAMP調節系統。與此一致的是，缺乏腺苷酸環化酶l(ACl)和AC8酶的小鼠不能學習(WongS.T.etal.,Neuron,23(4):787-798(1999))。在這些小鼠中，將毛喉素給予到海馬的CAl區域中能恢復依賴海馬的任務的學習記憶能力。此外，用能提高cAMP水平的(如，環戊苯吡酮和Dl受體激動劑)藥物處理老年大鼠能改善年齡相關的依賴海馬的記憶喪失以及細胞的長時程增強(Barad,M.etal.，Proc.Nat.Acad.Sci.USA，95(25):15020-15025(1998》。這些后面的數據表明cAMP信號傳導在學習受損的老年大鼠中是缺失的(Bach,M.E.etal.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA,96(9):5280-5285(1999))。本發明涉及一種新的方法，該方法能(l)恢復認知功能異常的各種形式或者(2)促進正常的認知表現。給予促進CREB途徑的藥物通過一般的突觸可塑性的分子機制作用，突觸可塑性顯然將新獲得的體驗的生物化學效果轉化為突觸的持久的結果變化。給予促進CREB途徑的藥物可以用于腦功能的各方面，其在進行認知訓練后顯示持續的性能獲得。因此，促進CREB途徑的藥物可以用于恢復動物中任何形式的認知或者運動功能異常，或者提高或改善動物中正常的認知或者運動性能的任何方面。越來越多的證據表明在成年的腦中，神經元繼續增殖(Arsenijevic,Y.etal.,Exp.Neurol"170:48-62(2001);Vescovi，A.L.etal.，Biomed.Pha腿cother.,55:201-205(2001);Cameron,H.A.andMcKay,R.D.，J.Comp.Neurol.,435:406-417(2001);禾卩Geuna,S.etal"Anat.Rec,265:132-141(2001))，并且這種增殖響應于各種經歷(Nilsson,M.etal.,J.Neurobiol.，39:569-578(1999);Gould,E.etal"TrendsCogn.Sci.，3:186-192(1999);Fuchs,E.andGould,E.，Eur.J.Neurosci.,12:2211-2214(2000);Gould,E.etal.,Biol.Psychiatry,48:715-720(2000);禾卩Gould，E.etal"Nat.Neurosci.，2:260-265(1999》。已暗示進行試驗的策略以將神經元干細胞移植到成年的腦中用于各種治療性適應癥(Kurimoto,Y.etal.，Neurosci.Lett,306:57-60(2001);Singh,G"Neuropathology,21:110-114(2001);和Cameron,H.A.andMcKay，R.D.，Nat.Neurosci.,2:894-897(1999))。關于在胚胎發育時期的神經發生現己知道很多(Saitoe,M.andTully,T.,"MakingconnectionsbetweensynapticandbehavioralplasticityinDrosophila"，InTowardaTheoryofNeuroplasticity,J.McEachemandC.Shaw，Eds.(NewYork:PsychologyPress.),pp.193-220(2000))。神經元的分化、神經突的延長和最初的突觸靶的識別都似乎以不依賴活動的方式發生。然而，隨后的突觸發生和突觸生長需要正在形成的神經元的活性以功能相關的方式進行精確的突觸連接。這些發現表明移植的祌經元干細胞的功能(最終的)的整合需要神經元的活性。因此，給予增強CREB途徑的藥物可以用于訓練適當的神經元回路以對新獲得的移植的干細胞進行精確地調節突觸的連接，所述干細胞分化為神經元。"訓練適當的神經元回路"意指在適當的神經元回路中誘導神經元活動模式，這種活動對應于由特定的認知訓練方案所誘導的活動。所述的認知訓練方案可以誘導這種神經元活動。此外，還可以通過直接的電刺激神經元回路誘導神經元活動。"神經元活動"和"神經活動"可以交換使用。ACT包括對每一種腦功能進行特異的訓練方案和常規地給予促進CREB途徑的藥物。所述的腦訓練方案(認知訓練)在特定的腦區域誘導神經元活動，并改善特定的腦(認知)功能表現。促進CREB途徑的藥物，也別稱為促進劑，對于將新獲得的信息鞏固到LTM中是必須的。所謂的"促進CREB途徑的功能"是指能夠增強或改善CREB-依賴的基因的表達的能力。通過增加內源性的CREB產量(例如，直接或間接地刺激內源基因以產生增加的19CREB)或者通過增加功能性的(生物活性的)的CREB，可以增強或者改善CREB-依賴的基因的表達。參見，例如美國專利No.5,929,223、美國專利No.6,051,559、和國際公開號W09611270(1996年4月18日公開)，這些參考文獻的全部內容引入本文作為參考。給予促進CREB途徑的藥物可以減少所需要的訓練的量以產生相當于單獨訓練所獲得的表現。尤其是，ACT通過減少所需要的訓練期的數量改善認知訓練以產生相對于單獨的認知訓練所獲得的表現，或者ACT通過在相鄰的訓練之間需要更短休息間隔的或者不需耍休息間隔改善認知訓練以產生表現增益。以這種方式，ACT可以提高認知訓練技術的效率，從而產生顯著的經濟效益。所謂的"表現增益(performancegain)"是指認知表現的某一方面的改善。本發明提供了一種在有需要的動物(尤其是人或者其它哺乳動物或者脊椎動物)中增強特定方面的認知性能的方法，該方法包括(a)給予動物促進CREB途徑功能的促進劑；和任選地(b)在足以改善動物的特定的認知任務的表現的條件下訓練動物。例如，對患有抑郁癥(單極)和/或恐怖癥的患者采用正規的認知訓練方案，以幫助他們忘記與抑郁癥和/或恐怖癥相關的病理反應并學習合適的行為。給予促進CREB途徑的藥物任選地結合認知訓練減少了在這些患者中獲得性能所需要的訓練期的時間和/或數量。這樣，可以在較短的時間范圍內實現總體的治療。類似地，對患有孤獨癥的患者采用正規的認知訓練方案，以幫助他們忘記病理反應并學習合適的行為。給予促進CREB途徑的藥物任選地結合認知訓練減少了在這些患者中獲得性能所需要的訓練期的時間和/或數量。對恢復中風的患者(中風恢復)，尤其是恢復損害或者喪失感覺運動功能的患者采用正規的認知訓練方案(例如，物理治療、生物反饋的方法)。給予促進CREB途徑的藥物結合認知訓練減少了在這些患者中獲得性能所需要的訓練期的時間和/或數量。結果，可以預期在喪失的認知或者運動功能方面可以獲得更快的更有效的恢復。在學習新的語言或者學習演奏新的樂器時，采用正規的認知訓練方案(例如，集中訓練，間隔的訓練)。給予促進CREB途徑的藥物結合認知訓練減少了獲得性能所需要的訓練期的時間和/或數量。結果，學會新的語言或者學會演奏新的樂器需要更少的練習(訓練期)。對學習、語言或閱讀不能的個體采用正規的認知訓練方案以改善學習和/或表現。給予促進CREB途徑的藥物結合認知訓練減少了在這些個體中獲得性能所需要的訓練期的時間和/或數量。對個體采用正規的認知訓練方案以訓練神經元回路，從而精確地調節新獲得的移植的干細胞的突觸連接，所述移植的干細胞分化為神經元。給予促進CREB途徑的藥物結合認知訓練減少了在這些個體的特定祌經元回路中誘導產生神經元活動模式所需要的訓練期的時間和/或數量。采用正規的認知訓練方案以反復地刺激個體的神經元的活動或者構成特定神經元回路中的神經元的活動模式。給予促進CREB途徑的藥物結合認知訓練減少了所需要的訓練期的時間和/或數量，在所述神經元回路的突觸連接中誘導產生依賴CREB的長時程結構/功能(g卩，持久的)變化。加強的恢復訓練治療可以改善腦損傷后功能的恢復。當存活的神經元被"重新訓練"獲得喪失的功能時，這種恢復通過殘余腦組織的重新組建實現。神經可塑性的變化被認為構成這種重新組建的基礎。激活cAMP/CREB途徑對于神經可塑性中的經歷依賴的變化是必需的步驟。檢測了HT-0712和環戊苯吡酮對于側位液壓沖擊(LFP)腦損傷后的運動和認知功能恢復的效果。將成年的大鼠訓練到熟練運動任務(交錯臺階)上的標準表現，然后用LFP裝置損傷大鼠。在恢復一周后，在給予PDE4抑制劑或者載體的情況下對大鼠進行技能運動恢復。HT-0712和環戊苯吡酮顯著地提高了運動恢復。在單獨一組動物中，首先檢測大鼠對物體識別的基線記憶表現。在損傷后，對大鼠訓練4小時后，大鼠具有完整的物體識別能力，在24小時后存在記憶力缺陷。在對物體識別的認知進行反復訓練(認知恢復訓練)過程中給予HT-0712或載體。在進行6期恢復后，HT-0712組的表現明顯優于載體組的表現。在不給予藥物的前提下，這種記憶改善持續了長達8周，并且轉化為對追蹤恐懼訓練的記憶表現的改善。意想不到的是，PDE4抑制劑HT-0712可以用于改善腦受損后的運動和認知功能的恢復。訓練可以包括一個或多個訓練期，并且所述訓練可以是適于改善對被研21究的認知任務的表現的訓練。例如，如果所需要的是獲得語言能力的改善，所述訓練集中于語言的獲得。如果所需要的是改善學習演奏樂器的能力，所述訓練集中于學習演奏樂器。如果所需要的是改善特定的運動技能，所述訓練集中于特定的運動技能的獲得。所述特定的被研究的認知任務與適當的訓練匹配。本發明還提供了反復刺激動物的神經元活動或神經元活動的模式、例如構成特定神經元回路的基礎的神經元活動或神經元活動的模式的方法，該方法包括(a)給予動物促進CREB途徑功能的促進劑；和(b)在足以剌激或誘導動物的神經元活動或神經元活動模式的條件下訓練動物。在這種情況下，所述訓練為能適當刺激或誘導動物的神經元活動或神經元活動模式的訓練。所謂的"多個訓練期"意指兩個或多個訓練期。可以在一個或多個訓練期之前、之中或之后給予所述促進劑。在一個特定的實施方式中，在每一訓練期之前和之中給予所述促迸劑。用促進劑處理并結合各訓練期也被稱作"促進處理"。所謂的"訓練"意指認知訓練。正規的認知訓練方案是本領域公知的，并且易于獲得。可以參見，例如，Kami,A.andSagi,D.，"Wherepracticemakesperfectintextdiscrimination:evidenceforprimaryvisualcortexplasticity",Proc.Natl.Acad.Sci.USA,88:4966-4970(1991);Kami,A.andSagi,D.,"Thetimecourseoflearningavisualskill",Nature,365:250-252(1993);Kramer,A.F.etal""Taskcoordinationa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定的認知任務的表現"意指相對于訓練前的表現改善了特定認知任務或腦功能方面的表現。例如，如果在中風后，患者只能擺動腳指頭，在改善性能(獲得性能)后，患者能夠，例如行走。"提供持續的改善"意指在停止給予促進劑后仍然保留改善的特定認知任務的表現。因此，本發明還涉及改善動物(尤其是人或者其它哺乳動物或者脊椎動物)的與CNS疾病或者病癥相關的認知缺陷的方法，該方法包括在不進行正規的認知訓練的情況下用促進CREB途徑功能的促進劑處理動物。本發明還涉及持續地改善動物(尤其是人或者其它哺乳動物或者脊椎動物)的與CNS疾病或者病癥相關的認知缺陷的方法，該方法包括給予動物促進CREB途徑功能的促進劑，并檢測所述的持續的改善。本發明還涉及進一步包括在足以改善動物的特定的認知任務的表現的條件下訓練動物的方法。在一種實施方式中，本發明涉及治療需要所述治療的動物中與年齡相關的記憶缺陷相關的認知缺陷的方法，該方法包括(a)給予動物促進CREB途徑功能的促進劑；和任選地(b)在足以改善動物在認知任務中的表現的條件下訓練動物，所述動物的認知缺陷與年齡相關的記憶缺陷相關。在特定的實施方式中，所述促進劑為磷酸二酯酶4(PDE4)抑制劑。PDE4抑制劑的實例包括環戊苯吡酮和具有下式的化合物26其中，"Me"為"甲基"，"cPent"為"環戊基"。可以理解的是，上式包括它的對映體以及它們的混合物。該化合物可以按照美國專利No.6,458,829所述的方法制備，該專利的教導內容并入本文作為參考。在一個特殊的實施方式中，上式中的第3位和第5位碳原子為S構型其中，"Me"為"甲基"，"cPent"為"環戊基"。在美國公開No.2002/0028842AI(2002年3月7日公開)、美國專利No.6，458，829B1、美國專利No.6,525,055B1、美國專利No.5,552,438、美國專利No.6，436，965、和美國專利No.6,204,275中還公開了PDE4抑制劑的其它實例。PDE4抑制劑的其它實例為本領域公知的，并易于獲得。智力遲鈍影響認知加工過程和認知功能，包括學習和記憶的獲得(Weeber，E.J.etal.，Neuron,33:845-848))。智力遲鈍可以由以下因素導致的染色體或者基因因素、先天感染、致畸劑(藥物和其它化學物質)、營養不良、輻射或者影響胚胎植入和胚胎發生的未知的疾病。智力遲鈍癥狀包括但不限于，克蘭費爾特綜合征、鑲嵌性、13三體綜合征(帕陶綜合征)、18三體綜合征(愛德華綜合征)、特納綜合征、貓叫綜合征、萊-尼綜合征(高尿血癥)、亨特綜合征、洛氏眼腦腎綜合征(Lowe'soculocerebrorenalsyndrome)、戈謝病、胡爾勒綜合征(粘多糖存積癥)、尼-皮病、泰-莎病、半乳糖血癥、楓糖尿病、苯丙酮尿癥、氨基酸尿癥、酸血癥、結節性硬化和原發性小頭(primarymicrocephaly)。智力遲鈍癥狀還包括魯賓斯坦綜合征、唐氏綜合征、安格爾曼綜合征、神經纖維瘤病、科-洛綜合征、雷特綜合征、強直性營養不良、27脆性X綜合征(如，脆性X-l、脆性X-2)和威廉斯綜合征(Weeber,E.J.etal.,Neuron,33:845-848(2002))。本發明還涉及治療經歷了祌經元干細胞操作的動物中與中樞神經系統(CNS)的疾病或者病癥相關的認知缺陷的方法，該方法包括(a)給予動物促進CREB途徑功能的促進劑，和(b)在足以刺激或者誘導動物的神經元活動或者神經元活動模式的條件下訓練動物。所謂的"祌經元干細胞操作"意指(l)將外源的神經元干細胞移植到動物的腦部或者脊柱.中；或(2)刺激或誘導動物內部的神經元干細胞增殖。將神經元干細胞移植到動物腦或者脊柱中的方法是本領域所公知的，并且容易獲得(參見，例如，Cameron,H.A.andMcKay,R.D.，Nat.Neurosci.，2:894-897(1999);Kurimoto,Y.etal.，Ne訓sci.Lett.,306:57-60(2001);和Singh,G.,Neuropathology,21:110-114(2001))。刺激或誘導動物內部的神經元千細胞增殖的方法是本領域所公知的，并且容易獲得(參見，例如，Gould，E.etal.，TrendsCogn,Sci，3:186-192(1999);Gould,E.etal.，Biol.Psychiatry,48:715-20(2000);Nilsson,M.etal,J.Neurobiol,39:569-578(1999);Fuchs，E.andGould，E.,Eur.JNeurosci.,12:2211-2214(2000);禾nGould,E.etal.，Nat.Neurosci,,2:260-265(1999))。將神經元干細胞移植到動物腦或者脊柱中的特定的方法以及刺激或誘導動物內部的神經元干細胞增殖的具體方法對于實施本發明來說不是關鍵的。本發明還涉及改善或增強具有學習障礙、語言或者閱讀不能或者它們的組合的動物的學習和/或表現的方法，該方法包括(a)給予動物促進CREB途徑功能的促進劑，和(b)在足以改善動物執行認知任務的表現的條件下訓練動物，所述動物具有學習、語言或者閱讀不能。本文中所使用的促進劑為具有藥理活性的化合物，它們包括藥物、化學化合物、離子化合物、有機化合物、有機配體(包括輔因子)、糖、重組的和合成的肽、蛋白質、擬肽、核酸序列(包括基因)、核酸產物、和其它分子和組合物。例如，促進劑可以是細胞透過性cAMP類似物(例如，8-溴cAMP)、腺苷酸環化酶l(ACl)激活蛋白1(例如，毛喉素)、影響G-蛋白連接受體的藥物(例如，但不限于腎上腺素受體和阿片樣物質受體以及它們的配體(如，苯乙基胺))、細胞內鈣離子濃度的調節劑(例如，毒胡蘿卜素、N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受體激活劑)、導致cAMP降解的磷酸二酯酶抑制劑(例如，磷酸二酯酶l(PDEl)抑制劑(例如，伊菠丁基甲基黃嘌呤(iso-buto-metho-xanthine,IBMX))、磷酸二酯酶2(PDE2)抑制劑(例如，伊菠丁基甲基黃嘌呤(IBMX))、磷酸二酯酶3(PDE3)抑制劑、磷酸二酯酶4(PDE4)抑制劑(例如，環戊苯吡酮、HT0712)等)(還參見，例如美國專利No.6,458,829B1，美國公開No.2002/0028842A1(2002年3月7日公開)；和蛋白激酶和蛋白磷酸酶的調節因子，其調節CREB蛋白質的激活以及CREB-依賴的基因的表達。促進劑可以是外源性的CREB、CREB類似物、CREB樣分子、CREB的生物活性片段、CREB融合蛋白質、編碼外源CREB、CREB類似物、CREB樣分子、CREB的生物活性片段、CREB融合蛋白質的核酸序列。促進劑也可以是CREB功能調節因子或者編碼CREB功能調節因子的核酸序列。本文中所使用的CREB功能調節因子具有調節CREB途徑功能的能力。所謂的"調節"意指變化(增強或者降低)或改變CREB途徑功能的能力。促進劑可以是能夠增強CNS中的CREB功能的化合物。這些化合物包括但不限于影響膜的穩定性、流動性以及特異性免疫刺激性的化合物。在特定的實施方式中，促進劑能夠短暫地增強CNS中的CREB途徑功能。本文中的CREB類似物或者衍生物被定義為其氨基酸序列與內源性CREB的氨基酸序列類似的蛋白質。本文中的所述的類似的氨基酸序列被定義為與內源性CREB的氮基酸序列具有足夠的相同性，以具有內源性CREB的生物活性，但所述的類似的氨基酸序列具有一個或多個"沉默"的變化。CREB類似物包括哺乳動物的CREM、哺乳動物的ATF-1和其它CREB/CREM/ATF-1亞家族成員。本文中所使用的術語CREB樣分子是指具有與CREB相似功能的蛋白質。CREB樣分子在氨基酸序列上不必與內源性CREB的序列類似。CREB的生物活性的多肽片段可以僅包括CREB的全長氨基酸序列的一部分，但具有生物活性。這種片段可以通過去除羧基或者氨基末端以及內部缺失制備。融合蛋白包括連接到第二部分上的本文所述的CREB蛋白(稱為第一部29分)，所述第二部分不存在于所述CREB蛋白中。所述第二部分可以是單獨的氨基酸、肽或者多肽或者其它有機部分，例如糖、脂質或者無機分子。本文中的核酸序列被定義為核酸分子的雜聚物。所述核酸分子可以是雙鏈或者單鏈的，并且可以是脫氧核糖核苷酸(DNA)分子(例如，cDNA或者基因組DNA)或者核糖核苷酸(RNA)分子。這樣，例如，所述核酸序列可以是含有一個或多個的外顯子，按需要具有或不具有內含子，以及一個或多個適當的調控序列。在一個實施例中，所述核酸分子含有編碼所需要的核酸產物U'J平'"JL頭TE。"IWT:C股廠r"J疋J禾'l'F工l!i遷3女；ti」迫^]日3婦厶刀于」一。編碼所需要的CREB蛋白、CREB類似物(包括CREM、ATF-1)、CREB樣分子、CREB的生物活性片段、CREB融合蛋白、CREB功能調節因子的核酸序列可以從自然中分離得到，或者通過修飾天然的序列或者從頭制備；例如，按照如Ausubeletal.，CurrentProtocolsinMolecularBiology,JohnWiley&Sons,NewYork(1998);禾卩Sambrooketal.，MolecularCloning:ALaboratoryManual,2ndedition,ColdSpringHarborUniversityPress,NewYork.(1989)所述的方法制備。可以通過本領域的公知的方法分離核酸或者將其融合在一起的，例如，使用和制備兼容的克隆或者限制性位點。通常，所述核酸序列可以是編碼所需要的CREB蛋白、CREB類似物、CREB樣分子、CREB融合蛋白、CREB功能調節因子的基因。通常，這種基因可操作地連接到適當的能夠影響CREB蛋白或者CREB功能調節因子的表達的調控序列上，優選影響CNS中的CREB蛋白或者CREB功能調節因子的表達。本文中所使用的術語"可操作地連接"被定義為將基因(或者核酸序列)以能夠使該基因(或者核酸序列)表達的方式連接到調控序列上。通常，可操作地連接的意指鄰接的。調控序列包括轉錄啟動子、任選的調控轉錄的操縱子序列、編碼適當信使RNA(mRNA)核糖體結合位點的序列以及調控轉錄的終止和翻譯的序列。在特定的實施方式中，可以使編碼CREB蛋白、CREB類似物、CREB樣分子、CREB的生物活性片段、CREB融合蛋白、CREB功能調節因子的重組基因受能被誘導或者抑制的啟動子的調控，從而更大程度地調控所述產物的水平。30本文中所使用的術語"啟動子"通常是指結構基因的編碼區的上游(5')的DNA序列，其通過提供RNA聚合酶和引發轉錄所需要的其它因子的識別和結合位點來調控編碼區的表達。適當的啟動子是本領域公知的。啟動子的實例包括SV40和人的延長因子(EFI)。其它適當的啟動子為本領域易于獲得的(參見，例女flAusubeletal.，CurrentProtocolsinMolecularBiology,JohnWiley&Sons,Inc.,NewYork(1998);Sambrooketal.，MolecularCloning:ALaboratoryManual,2ndedition,ColdSpringHarborUniversityPress,NewYork(1989);禾卩美國專禾ijNo.5,681,735。所述促進劑可以通過多種機制促進CREB途徑。例如，促進劑可以影響誘導CREB-依賴的基因表達的信號轉導途徑。CREB-依賴的基因表達的誘導可以通過例如，上調CREB功能的正效應物和/或下調CREB功能的負效應物實現。CREB功能的正效應物包括腺苷酸環化酶和CREB激活蛋白。CREB功能的負效應物包括cAMP磷酸二酯酶(cAMPPDE)和CREB阻抑蛋白。促進劑可以通過生物化學的方式作用于CREB蛋白的激活蛋白或者阻抑蛋白形式和/或含有轉錄復合物的CREB蛋白的上游，或者直接作用于CREB蛋白的激活蛋白或者阻抑蛋白形式和/或含有轉錄復合物的CREB蛋白來促進CREB途徑的功能。例如，可以通過提高CREB蛋白的轉錄水平、轉錄后水平，或者轉錄和轉錄后水平來影響CREB途徑的功能；可以通過改變CREB蛋白對轉錄復合物的其它必要成分(例如，CREB-結合蛋白(CBP蛋白))的親和力影響CREB途徑的功能；通過改變含有CREB蛋白的轉錄復合物對啟動子中的DNACREB響應元件的親和力影響CREB途徑的功能；或者通過誘導對CREB蛋白異構體的被動的或者主動的免疫性影響CREB途徑的功能。促進劑促進CREB途徑的功能的具體的機制對于實施本發明并不重要。促進劑可以以不同的方式直接給予動物。在一個優選的實施方式中，以全身給藥的方式給予促進劑。其它的給藥途徑通常為本領域公知的，包括靜脈給藥(包括灌輸和/或大藥丸注射)、腦室內給藥、鞘內給藥、胃腸外給藥、黏膜給藥、植入給藥、腹膜內給藥、口腔給藥、皮內給藥、透皮給藥(例如，以緩釋聚合物的形式)、肌肉內給藥、皮下給藥、局部給藥、硬膜外給藥等途徑。還可以采用其它適當的給藥途徑，例如，通過上皮或者黏膜皮膚內層(lining)實現吸收。特定的促進劑還可以通過基因治療的方式給予，其中，通過例如載體將編碼特定治療蛋白質或者肽的DNA分子給予動物，所述載體導致特定的蛋白質或者肽在體內以治療的水平表達并分泌。本文中使用的術語載體是指核酸載體，例如，DNA質粒、病毒或者其它適當的復制子(例如，病毒載體)。病毒載體包括逆轉錄病毒、腺病毒、短小病毒(例如，腺伴隨病毒)、冠狀病毒、負鏈RNA病毒(如正黏病毒(例如，流感病毒))、棒狀病毒(例如，狂犬病毒和皰疹性口腔炎病毒)、副黏病毒(例如，麻疹病毒和仙臺病毒)、正鏈RNA病毒(例如，小RNA病毒和甲病毒)和雙鏈DNA病毒(包括腺病毒、皰疹病毒(單純皰疹病毒1型和2型、埃巴病毒、巨細胞病毒)和痘病毒(例如，牛痘、禽痘病毒、和腫瘤增殖病毒(canarypox)。其它的病毒包括諾沃克病毒、披膜病毒、黃病毒(flavivirus)、呼腸病毒、乳多空病毒、嗜肝DNA病毒、和肝炎病毒。逆轉錄病毒的實例包括禽白血病肉瘤(avianleukosis-sarcoma)、哺乳動物的C型病毒、B型病毒、D型病毒、HTLV-BLV組、慢病毒(lentivirus)、泡沫病毒(Coffm，J.M.，Retroviridae:Thevirusesandtheirreplication,InFundamentalVirology,ThirdEdition,B.N.Fields,etal.,Eds"Lippincott-RavenPublishers,Philadelphia,1996)。其它的實例包括鼠白血病病毒、鼠肉瘤病毒、小鼠乳腺腫瘤病毒、牛白血病病毒、貓白血病病毒、貓肉瘤病毒、禽白血病病毒、人T-細胞白血病病毒、狒狒內源性病毒、長臂猿白血病病毒、MasonPfizer猴病毒、猿免疫缺陷病毒、猿肉瘤病毒、魯氏肉瘤病毒、和慢病毒(lentivims)。其它載體的實例描述在，例如McVey等的美國專利No.5,801,030，該專利的教導內容引入本文作為參考。可以按照本領域公知的方法將編碼蛋白質或肽(例如，CREB蛋白、CREB類似物(包括CREM、ATF-l)、CREB樣分子、CREB的生物活性片段、CREB融合蛋白、CREB功能調節因子的核酸序列插入到核酸載體中(參見，例如Ausubeletal.,Eds.,CurrentProtocolsinMolecularBiology,JohnWiley&Sons,Inc.,NewYork(1998);Sambrooketal.，Eds.，MolecularCloning:ALaboratoryManual,2ndedition,ColdSpringHarborUniversityPress,NewYork(1989》。給藥的模式優選給藥到靶細胞的位置。在特定的實施方式中，給藥的靶細胞為給藥到神經元。促進劑可以與其它的生物活性藥劑的組分一起給予，例如與藥學上可接受的表面活性劑(例如，甘油酯)、賦形劑(例如，乳糖)、穩定劑、防腐劑、保濕劑、潤滑劑、抗氧化劑、遞體(carrier)、稀釋劑和載體(vehicle)。如果需要，還可以添加一些甜味劑、增香劑和/或著色劑。可以將促進劑制成組合有藥學上可以接受的腸胃外的媒介物的溶液、懸浮液、乳液或者凍干粉。這種媒介物的實例為水、鹽水、林格溶液、等滲的氯化鈉溶液、葡萄糖溶液、和5%人血清白蛋白。還可以使用脂質體和非水性媒介物(如混合的油)。所述媒介物或者凍干粉可以含有維持等滲性(例如，氯化鈉、甘露醇)和化學穩定性(例如，緩沖劑和防腐劑)的添加劑。可以通過常規的技術對所述制劑進行滅菌。適當的藥學上的載體描述在Remington'sPharmaceuticalSciences中。給予動物的促進劑的劑量為導致CREB-依賴的基因(尤其是神經元中的)表達發生變化所需要的量。給予動物的促進劑的劑量(包括給藥的頻率)取決于各種因素而發生變化，所述因素包括特定促進劑的藥代動力學特征、給藥的模式和途徑；接受者的身高、年齡、性別、健康狀況、體重以及善食狀況；被治療癥狀的性質和程度或者被增強或者調節的認知功能的性質和程度、共同治療的種類、治療頻率、和所期望達到的效果。根據如癥狀的性質和程度、共同治療物質的種類和所期望達到的效果，可以以單一劑量或者分開的劑量(例如，間隔幾天、幾周或者幾個月的一系列的劑量)，或者以緩釋的形式給予促進劑。可以與本發明組合使用其它的治療方案或者藥劑。接著將通過以下實施例說明本發明，這些實施例不視為以任何方式進行限制。33實施例受試者為103只成年的雄性的SD(Sprague-Dawley)大鼠(Taconic，Gremantown，NY)，在試驗開始時體重為275-300g。將大鼠單獨置于溫控動物設施中，明暗周期為12:12小時，動物可以隨意攝取食物和水。所有的動物試驗方案與NIH指南一致，該動物試驗方案是被冷泉港實驗室動物護理和使用委員會認可的交錯臺階任務的運動恢復在本研究中采用的交錯臺階任務為按照由Klint等在JournalofNeurotrauma,21stAnnualNationalNeurotraumaSocietySymposium,20(10):(2003)描述的方法進行。交錯臺階任務由長8'寬3.5'的跑道組成，在該跑道上連接有一系列的28個升高的臺階。臺階交替地偏離中心線5cm，每兩個臺階之間相距25cm。這種布置使得頂部行走平面直接與350g大鼠的正常行走步態一致。在跑道的中央放置一片薄的樹脂玻璃(8'長，2.5"寬，2mm厚)，以防止大鼠在臺階之間搖擺，并且可以用作動物的支柱以從臺階的行走表面跌倒時重新獲得立足點。樹脂玻璃圍繞跑道的側面和頂部以限制動物向側面或者向上的運動。在跑道的兩端連接有黑暗的居住的盒子。在居住的盒子的內部和外部連接有明亮的燈和具有白噪聲發生器的揚聲器，從而將其圍繞于跑道內。使用計算機控制的門以控制從居住的盒子中的進/出。在第1-13天，訓練大鼠，使之適應跑道，并訓練它們通過在臺階的頂部表面上步進而自由穿過跑道。一旦熟悉跑道后，使用負的加強訓練范例訓練動物，使(l)離開居住盒子；(2)穿過跑道；和(3)進入到對面的居住盒子中以結束負的刺激(明亮的燈和白噪聲)。在休息60秒后，采用相同的負的加強訓練范例訓練大鼠回到原來的居住的盒子中。在訓練的第14天開始，每天訓練大鼠5次，直到它們的表現滿足了標準的表現(等待時間<12秒，并且在3次連續的穿越中，錯誤1次或者更少)。每一次爪子滑落臺階或者沒有落在臺階的頂部表面的直接一步記為一次錯誤。在大鼠達到標準后24小時，使用LFP裝置損傷大鼠。使動物恢復7天。在損傷后的第8天，采用交錯臺階任務檢測大鼠的基線表現(穿越3次)。在隨后的一天中，將動物隨機地分配到5個處理組中的一個中用載體處理并進行恢復的組(『11)、用0.15mg/kg的HT-0712處理并進行恢復的組(n-13)、用0.1mg/kg的環戊苯吡酮處理并進行恢復的組(n41)、用0.15mg/kg的HT-0712處理并且不進行恢復的組(11=10)、或者用載體處理而沒有進行恢復的組(n-lO)。在進行恢復訓練前20分鐘腹膜內注射(或者對于不進行恢復訓練的組每天注射一次)。恢復/注射重復進行了連續8天。在第10天(恢復的最后一天)，不注射，并且檢測所有大鼠執行SS任務的表現。追蹤訓練在結束運動恢復后一周，對大鼠進行追蹤恐懼的訓練。將標準化的大鼠環境(comexuial)恐懼訓練儀(MedAssociates,Inc.，VA)置于黑暗的聲音減弱的盒子(MedAssociates,Inc.,VA)。在訓練日，在開始條件刺激(CS)之前將大鼠置于訓練室中2分鐘，所述條件刺激為2800Hz的聲音(tone)，在75dB持續20秒鐘。在聲音結束后30秒，給予動物0.5mA震擾(shock)非條件刺激(US)兩秒。內部試驗間隔(inter-trialinterval)分開US結束(offset)與進行的CS。對大鼠訓練5對的CS和US。在進行最后一次US后，使大鼠在室內停留另外30秒鐘，然后使它回到自己居住的籠子中。在每次試驗后，用75%的乙醇和水徹底清洗儀器后，干燥并通風。在訓練后7天測試大鼠。為了與訓練日的環境相區別，測試在新的聲音減弱的室內進行，并且內部的室具有新的大小、顏色、結構和照明。使用Windex溶液代替乙醇來洗滌室。每次檢測包括120秒鐘的適應，然后20秒鐘的聲音(CS)，然后是240秒鐘的休息間隔，直到CS進行3次。在5秒的間隔中記數凍結(freezing)。凍結被定義為在5秒中有3秒鐘完全失去運動。凍結分數的百分比通過在CS后的總的凍結的百分數減去CS前凍結的百分數(在最初的120秒內)計算。拍下每一個試驗。在所有的試驗中，試驗者不知道藥物處理和對象的訓練情況。采用反復的新的物體識別進行認知恢復開放的探測活動場所(黑色的樹脂玻璃盒長80cm，寬60cm，高50cm，間接照亮達55流明)含有一薄層的籠墊，每天開始時更換半新的墊。直接安裝在所述活動場所上方的攝相機記錄所有訓練和測試期。將物體置于所述盒子的中央區域的標記位置，受試者之間的物體的空間位置(左-右側)被平衡。在OR訓練前，每天訓練動物4分鐘使之對探測活動場所適應，連續進行335天。在訓練時，大鼠可以自由地在含有兩個相同的物體(例如，燭臺)的探測活動場所探測7.5分鐘。在訓練后24小時，將大鼠放回到探測活動場所5分鐘，該探測活動場所具有一個前一天被探測的物體和一個新的具有相似大小的物體。為了便于研究，將一個訓練期和24小時后的測試期稱為一次"試驗"。在完成一次試驗后的一天(24小時)，用新的一組相同的物體對動物進行訓練開始新的試驗，在第二天進行測試期。在進行認知恢復的過程中，對大鼠進行訓練或者測試而沒有任何天的休息。對每只大鼠共進行了17對的物體(5對在損傷之前進行的，13對在損傷之后進行的)訓練。在訓練中，記錄接近的次數以及探測每一個物體所花費的時間。在測試時，記錄探測每一個物體的所花費的時間。用探測新的物體和舊的物體所花費的時間，使用以下的公式((新的物體-舊的物體)/(新的物體+舊的物體))*ioo)，計算辨別指數。認知恢復的時間過程如下參見圖1為恢復過程的代表圖第1-10天試驗l-5，損傷前分析；第ll天誘導試驗的創傷性腦損傷(TBI);第12-18天從TBI恢復；第19-20天試驗6，損傷后基線(BS1);第21-22天試驗7，用藥物訓練(TD1);第23天試驗8，短程記憶(STM)測試，在訓練與測試之間4小時間隔，并不給予藥物；第24-25天試驗9，在用藥物輔助恢復前建立第二基線(BS2)表現；第26-34天試驗10-14，用藥物輔助認知恢復(在訓練前20給藥)；第35-36天試驗15，在訓練時不給藥的第一次恢復后記憶評價(Assl);第42-43天試驗16，在休息1周后的第二次恢復后記憶評價(Ass2);第79-79天試驗17，在休息5周后的第三次恢復后記憶評價(ASS3);第85天追蹤訓練；第92天追蹤訓練測試。誘導創傷性腦損傷使用良好表征的側位液壓沖擊模式(LFP)方法產生創傷性腦損傷(Mcintoshetal.,Ne醫science,28(1):233-44(1989),Hallametal.，JNeurotrauma，21(5):521-39(2004)。簡單地說，將大鼠麻醉，插管，并用外科手術用的空氣作為載體氣體機械通入2%的異氟醚。監控體溫，采用反饋溫度控制裝置(PhysitempInstruments,Clifton,NewJersey)將體溫維持在37.5士0.5°C。沿著頭皮中線切開，在后囟點和前囟點之間的中間切開4.8mm的圓形的盧頁骨，距中心縫合線的右側3.0mm。通過氰丙烯酸粘合齊U(cyanoacrylicadhesive)和牙丙烯酸粘合齊l」(dentalacrylic)將一個改進的leur-lock連接器(夕卜傷套管，內部直徑為2.6mm)縫合到顱骨切開部位。通過用液壓沖擊裝置(VCUBiomedicalEngineering,Richmond,VA)快速地將少量的鹽水注射到閉合的腦腔中產生TBI。然后，將動物移開裝置，并除去丙烯酸粘合劑和套管，縫合切口。用不含有異氟醚的室內空氣繼續通風直到動物自動地恢復呼吸。調節LFP裝置以校準至嚴重的(3.2atm)腦損傷。這種腦損傷導致34%的死亡率(對于OR研究，30中大鼠存活22只，對于SS研究，85只大鼠中存活57只)。藥物的制備和注射PDE4抑制劑HT-0712(0.15mg/kg)或環戊苯吡酮(0.1mg/kg)通過以鹽水作為載體給予，該鹽水中含有1.5。/。二甲亞砜(DMSO)and禾卩10%的克雷莫福。根據以前的研究，選擇的劑量為0.15mg/kg的HT-0712對于促進大鼠運動記憶的恢復是最有效的齊U量(McDonaldetal.，SocietyforNeuroscience，Vol.24,Abstract681.7.(2004)。統計學分析所有的數據均表示為平均值±SEM。使用SPSS12.0軟件(SPSS，Chicago,Illinois)進行數據分析。對于所有的測試，顯著性水平的標準為P0.05。為了比較損傷前和損傷后在交錯臺階上的表現，采用配對t檢驗對所有組進行分析。采用ANOVA對組之間進行損傷后基線(第1天)和進行恢復后運動評價(第10天)進行分析。為了分析交錯臺階恢復(第2-10天)，使用ANOVA以日作為受試者內的重復變量分析因變量(步伐錯誤或者等待時間)。采用Dunnett'spost-hoc檢驗確定注射載體與注射藥物組之間的統計學差異。為了分析物體識別和追蹤訓練數據，使用Student's非配對/檢驗在每一測試日的組之間進行比較。結果PDE4抑制劑促進運動恢復我們以前的對正常的、年輕的成年小鼠的研究表明PDE4抑制劑HT-0712和環戊苯吡酮促進長時程記憶的形成(BourtchouladzeR.，etal.(2003)AmousemodelofRubinsteinTaybiSyndrome:defectivelong-termmemoryisamelioratedbyinhibitorsofphosphodiesterase4.尸raceWwg^q/"7V加'owa/顛t/，o/5We"cet/.K層10518-10522;ScottR.，etai.，(2002)CREBandthediscoveryofcognitiveenhancers:Jcw"fl/《Mo/ecw/ariVewmsc/ewce171-177;TullyT.,etal.(2003)TargetingtheCREBpathwayformemoryenhancers.7Vaf匿Z>wgZ)/scove/2:267-77)。具體地說，這些藥物通過減少獲得最好的長時程記憶所需要的訓練的量促進記憶的形成。而這些PDE4抑制劑可以通過減少恢復熟練運動功能所需要的恢復的量促進運動的恢復。為了達到那種效果，訓練大鼠達到熟練的運動任務、交錯臺階任務的標準表現。在大鼠達到標準表現后，采用LFP腦損傷設備損傷大鼠，并使之恢復一周。在損傷后7天(恢復的第一天)，與損傷前的基線比較，所有的腦損傷組在步態和熟練運動步進準確性上明顯降低，這通過顯著增加的步伐錯誤(t=-18.36，p-4.28e-25)(圖2A)和穿過等待時間(t=-13.52，p=7.86e"9)(圖2B)確定的。恢復第一天的ANOVA表明處理組之間的損傷后的基線表現沒有顯著差異(F4,5。=0.646,p=0.632)。接下來的一天天，將大鼠隨機地分配到每天給予載體/抑制劑并進行恢復或者每天注射載體/PDE4抑制劑并且不進行恢復。對于接受恢復的大鼠，觀察到藥物處理對于交錯臺階錯誤(F2,32=7.50，p=0.02)和等待時間具有顯著的影響。Dunnettpost-hoc分析揭示了HT-0712組&=0.008)和環戊苯吡酮組^=0.004)的表現顯著優于載體處理組。此外，評價了每天注射載體/HT-0712并且不進行恢復的大鼠是否在最后的測試日改善了表現。在第10天的ANOVA比較表明具有顯著的治療效果(F4，5()=10.11，p=0.00004)。Post-hocBonferroni分析揭示載體組之間沒有顯著的差異(？=1.0)，PDE4抑制劑組之間沒有顯著差異(p-1.0)。然而，每天注射PDE4抑制劑的所有組的表現明顯優于每天注射載體的對照組的表現(沒有給出所有的比較)。具體地說，給予HT-0712而沒有進行恢復的組的表現顯著優于給予載體并且不進行恢復的組的表現(P二o.oi)，并明顯優于給予載體并進行恢復的組的表現(p-028)。PDE4抑制劑促進認知恢復我們以前的實驗表明PDE4抑制劑環戊苯吡酮和HT-0712能改善小鼠38(尤其是CBP+/—突變小鼠)的長時程記憶缺陷。這些CBP+/—突變小鼠是魯賓斯坦綜合征的小鼠模型，這些小鼠由于在CREB途徑中存在的分子損害導致了記憶缺陷(Bourtchouladzeetal.，ProcNatlAcadSciUSA"100(18):10518-22，(2003);Olikeetal"HumMolGenet.8(3):387-96.(1999》。在訓練時給予PDE4抑制劑HT-0712能將長時程記憶功能回復到與野生型小鼠相似的水平。大量的研究表明LFP損傷的大鼠存在長時程記憶缺陷(引用)。檢測了兩種主要的假設(l)在訓練時給予一次PDE4抑制劑HT-0712是否能改善腦損傷大鼠的記憶缺陷；和(2)是否可以使用PDE4抑制劑HT-0712促進腦損傷的大鼠的認知恢復。為了檢測這些假設，需要的任務是l)需要長時程記憶的形成；2)反復訓練并檢測記憶力；和3)確保單獨的試驗的表現不會被以前的試驗的記憶能力干擾。物體識別任務滿足上述的所有要求。物體識別不是令人厭煩的任務，該任務依賴于大鼠的天然的探測行為。在訓練該項任務時，使大鼠置于兩個相同的物體前。如果給予足夠暴露(訓練時間)，正常的大鼠對探測的物體形成LTM。當將大鼠置于兩個不同的物體前(即，一個新的物體和一個以前探測的物體)時，大鼠在探測新物體上將花費較多的時間(引用)。可以通過使動物連續地接觸不同組的新物體對相同的動物反復執行這項任務。因此，物體識別是檢測上述假設的理想的任務。在損傷前，對大鼠進行5次訓練/測試試驗，在訓練后24小時檢測物體識別記憶。對于所有的試驗，大鼠對以前探測的物體留有記憶，并且偏愛新的物體(圖3E)。在后來給予藥物或者載體組之間記憶能力沒有顯著差異(圖3E)。因此，對損傷前每一組的所有區別指數進行平均，獲得每一組的損傷前的基線表現能力(圖3A)。各組之間仍然沒有顯著差異(p-0.391)。在試驗5結束時，用LFP設備對大鼠進行損傷，并使之恢復7天。在損傷后的第一次基線試驗中(圖3B)，兩組均表現出對物體識別的長時程記憶缺陷。各組之間對于第一次基線評價沒有顯著的統計學差異。因此，試驗的腦損傷導致了對物體識別的記憶缺陷。然后，對PDE4抑制劑HT-0712是否能促進腦損傷大鼠對物體識別的長時程記憶能力進行確定。將大鼠隨機地分配到處理組，并在訓練期前20分鐘給大鼠注射載體或者HT-0712。在測試后，接受HT-0712的組的表現出偏愛新的物體，并且其表現顯著優于給予載體的組的表現(p^.001)(圖3B)。因此，單給予PDE4抑制劑HT-0712能夠改善腦損傷大鼠的長吋程記憶缺陷。然后，對這些大鼠除了存在長時程記憶缺陷外是否還存在異常的短時程記憶進行確定。為了檢測這一點，對兩組(不給予藥物)進行訓練，并檢測它們短時程(4小時)的記憶保持能力。在訓練后4小時，兩組都能記住以前探測過的物體，并且都偏愛新的物體。各組之間沒有顯著的區別(p^0.311)。因此，LFP損傷損害了大鼠對物體識別的長時程記憶，但是對它們的短時程記憶沒有影響，這些大鼠在訓練后4小時表現正常。為了確定單給予HT-0712是否能夠改變大鼠的長時程記憶能力，在不注射藥物或者載體的情況下進行第二次訓練(圖4A，第O天)。在檢測時，載體組和和HT-0712組(p^0.607)之間沒有顯著差異。這表明盡管單注射HT-0712能夠改善試驗的長時程記憶，單給予藥物不能改善動物的物體識別記憶的缺陷。開始進行用HT-0712處理的藥物輔助認知恢復。對大鼠進行5次的OR訓練/測試的試驗。在每一次訓練期前20分鐘給予大鼠載體或者HT-0712。在恢復的第1天03=0.001)、第2天(p^0.001)、第3天(p-0.007)、和第5天(p=0.001)，HT-0712組的表現明顯優于載體組。為了評價在藥物輔助認知恢復后的長時程記憶功能的任何的改進，在不進行藥物處理的情況下對大鼠進行訓練/測試。接受HT-0712輔助恢復的組的表現明顯優于接受載體的組(p-0.003)(圖4B)。這暗示在反復的認知恢復過程中給予PDE4抑制劑HT-0712能夠改善腦損傷的大鼠對于物體識別的長時程記憶缺陷。確定對觀察的改善長時程記憶缺陷是由于反復給予HT-0712的亞急性效果導致的還是由于真正的恢復效果導致的。因此，讓大鼠休息l周，然后在不給藥的情況下評價長時程記憶功能。PDE4仍然保持輔助認知恢復的效果，并且HT-0712組的表現優于載體處理組(p,.04)(圖4C)。為了確定這種效果是否能持續較長的時間，讓大鼠休息7周。對大鼠進行訓練，使之重新適應OR活動場所。在重新適應后(恢復訓練結束后8周)，檢測大鼠的OR表現。仍然是接受HT-0712輔助恢復訓練的組的表現明顯優于接受載體的組的表現(圖5A)。由此可以得出兩個結論首先，LFP腦損傷導致了對于物體識別任務的長時程記憶的長久缺陷；以及，其次，HT-0712輔助認知恢復可以改善對于物體識別任務的長時程記憶缺陷。為了確定這種恢復是物體識別能力特異性的或者它能推廣到其它海馬依賴的任務，檢測大鼠對追蹤恐懼訓練任務的記憶能力。在這種海馬依賴的任務中，訓練大鼠使之將聲音(CS)和震擾(US)相聯系。采用30秒鐘的"追蹤"間隔分離CS和US，產生海馬依賴的任務(McEcheronetal.,Hippocampus,8(6):638-46，(1998)。當在訓練一周后檢測大鼠時，接受HT-0712輔助認知恢復的組的表現明顯優于載體組的表現&=0.012)(圖5B)。這暗示HT-0712輔助認知恢復能推廣到第二種海馬依賴的任務。由于認知恢復可以從一種海馬依賴的任務推廣到另一種海馬依賴的任務，確定PDE4輔助恢復是否對于恢復的方法是特異的，或者它能否推廣到在多種形式中都能獲得改善。具體地說，也接受PDE4輔助運動恢復的動物是否還能改善對于非運動的任務的記憶能力？為了解決這一問題，在PDE4輔助運動恢復1周后，對進行了運動恢復的大鼠進行追蹤恐懼任務的訓練，在1周后進行檢測。運動恢復的任何組之間沒有顯著差異(p^0.185)(圖5C)。對進行運動恢復的動物和對于追蹤恐懼記憶的認知恢復的動物直接進行統計學比較是存在問題的。在運動恢復組中觀察更大的CS前的凍結(數據未顯示)。可能是由于對運動的動物在交錯臺階任務中用負的加強訓練范式導致的結果，動物對任何非居住的籠子的環境具有不能適應特殊環境的提高的恐懼。這種提高了的不能適應特殊環境的恐懼表現為凍結，這可能掩蓋了任何處理的效果。在本說明書中提及的所有的出版物、專利和專利申請通過引用的方式并入本文，它們引入的程度使這些出版物、專利和專利申請似乎是通過引用的方式具體而分別地并入。盡管本發明參照優選的實施方式進行了詳細的說明和描述，本領域的技術人員可以理解的是可以作出各種形式和細節的改變而不偏離所附權利要求所涵蓋的本發明的范圍。4權利要求1.一種改善動物與中樞神經系統疾病或者病癥相關的認知缺陷的方法，該方法包括在不進行正規的認知訓練的情況下用磷酸二酯酶4(PDE4)抑制劑處理所述動物。2.根據權利要求1所述的方法，3.根據權利要求2所述的方法，4.根據權利要求2所述的方法，5.根據權利要求4所述的方法，6.根據權利要求2所述的方法，疾病或者病癥相關。7.根據權利要求2所述的方法，者病癥相關。8.根據權利要求2所述的方法，的認知功能喪失相關。9.根據權利要求2所述的方法，關。10.根據權利要求2所述的方法，其中，所述動物是人。其中，所述認知缺陷是智力遲鈍。其中，所述認知缺陷是記憶缺陷。其中，所述記憶缺陷與年齡相關。其中，所述認知缺陷與神經退行性其中其中其中其中所述認知缺陷與精神疾病或所述認知缺陷與由外傷導致所述認知缺陷與遺傳缺陷相所述認知缺陷是由于神經元干細胞操作導致的。11.根據權利要求1所述的方法，其中，所述磷酸二酯酶4(PDE4)抑制劑選自環戊苯吡酮或者如式I所示的化合物及其對映體和混合物式IOcPent其中"Me"為"甲基"，"cPent"為"環戊基;12.根據權利要求11所述的方法，其中，所述磷酸二酯酶4(PDE4)抑制劑包含以下結構<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>其中"Me"為"甲基"，"cPent"為"環戊基"。13.—種持續改善動物與中樞神經系統(CNS)疾病或者病癥相關的認知缺陷的方法，該方法包括給予所述動物磷酸二酯酶4(PDE4)抑制劑；以及檢測所述的持續的改善。14.根據權利要求11所述的方法，該方法還包括在足以改善特定的認知任務的表現的條件下訓練所述動物的步驟。15.根據權利要求14所述的方法，其中，相對于單獨通過訓練所獲得的所述認知任務的表現，獲得表現增益。16.根據權利要求14所述的方法，其中，所述訓練包括多個訓練期。17.根據權利要求14所述的方法，其中，所述磷酸二酯酶4抑制劑在各訓練期之前和各訓練期的過程中給予。18.根據權利要求14所述的方法，其中，所述磷酸二酯酶4抑制劑在各訓練期之后給予。19.一種改善動物的神經元活動或者神經元活動的模式的興奮性、例如構成特定的神經元回路的基礎的神經元活動或者神經元活動的模式的興奮性的方法，該方法包括在不進行正規的認知訓練的情況下用磷酸二酯酶4(PDE4)抑制劑處理動物。20.根據權利要求19所述的方法，其中，所述動物是人。21.—種持續改善動物的神經元活動或者神經元活動的模式的興奮性、例如構成特定神經元回路的基礎的神經元活動或者神經元活動的模式的興奮性的方法，該方法包括給予所述動物磷酸二酯酶4(PDE4)抑制劑；以及檢測所述的持續改善。22.根據權利要求21所述的方法，該方法還包括在足以刺激或者誘導所述動物的神經元活動或者神經元活動的模式的條件下訓練所述動物的步驟。23.根據權利要求22所述的方法，其中，所述動物是人。24.—種改善動物與中樞神經系統(CNS)疾病或者病癥相關的運動缺陷的方法，該方法包括在不進行正規的認知訓練的情況下用磷酸二酯酶4(PDE4)抑制劑處理動物。25.根據權利要求24所述的方法，其中，所述動物是人。26.根據權利要求24所述的方法，其中，所述磷酸二酯酶4(PDE4)抑制劑選自環戊苯吡酮或者如式I所示的化合物及其對映體和混合物式I<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>其中"Me"為"甲基"，"cPent"為"環戊基"。27.根據權利要求26所述的方法，其中，所述磷酸二酯酶4(PDE4)抑制劑包含以下結構<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>其中"Me"為"甲基"，"cPent"為"環戊基"。28.—種持續改善動物與中樞神經系統(CNS)疾病或者病癥相關的運動缺陷的方法，該方法包括給予所述動物磷酸二酯酶4(PDE4)抑制劑；以及檢測所述的持續改善。29.根據權利要求28所述的方法，該方法還包括在足以改善特定的認知任務的表現的條件下訓練所述動物的步驟。30.根據權利要求29所述的方法，其中，相對于單獨通過訓練所獲得的所述認知任務的表現，獲得表現增益。31.根據權利要求29所述的方法，其中，所述訓練包括多個訓練期。32.根據權利要求29所述的方法，其中，所述磷酸二酯酶4抑制劑在各訓練期之前和各訓練的過程中給予。33.根據權利要求29所述的方法，其中，所述磷酸二酯酶4抑制劑在各訓練期之后給予。全文摘要本發明提供了改善動物與中樞神經系統(CNS)疾病和病癥相關的認知和運動缺陷的方法。該方法通常包括給予所述動物磷酸二酯酶4抑制劑和任選地在足以改善表現的條件下訓練所述動物。文檔編號A61P25/00GK101500559SQ200780026381公開日2009年8月5日申請日期2007年5月18日優先權日2006年5月19日發明者R·博爾特舒拉德澤,T·M·哈勒姆,T·塔利申請人:海利空醫療公司