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调控记忆的新机制:控制神经递质受体数量

中国生物技术网  · 公众号  · 医学  · 2017-09-20 12:59

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波尔多的研究人员最近发现了一种在突触中存储信息以及调控信息存储过程的新机制。这项突破性的发现使我们对记忆和学习过程的分子机制有了更加深入的了解。该研究由跨学科的神经科学研究机构(法国科学研究中心/波尔多大学)和波尔多成像中心的研究人员完成,于2017年9月13日发表在《Nature》上。

神经元之间的通信非常复杂,需要跨越数十亿的突触,突触是一种微小的结构,只有一根头发十分之一的宽度。大约50年前科学家就已发现突触可塑性,即突触对神经活动作出响应的能力,这使得科学界认为突出可塑性是记忆形成和学习的重要组成部分。

突触中的神经递质受体在神经信息传递中起到重要作用。几年前,波尔多的研究人员发现,神经递质受体并不是像以前认为的那样不会移动,而是一直处于活动状态。他们猜想,通过调节在特定时间出现在突触上的受体数量来控制神经活动可以调节突触传递的效率。

这项发现使这两个研究团队进一步理解了信息在大脑中存储的基本机制。科学家们结合多种技术,包括化学、电生理学、高解析度成像等技术,开发出一种新方法能够使突触上的受体固定住。这种方法成功地阻止了受体的运动,使得他们能够研究固定的受体对大脑活动和学习能力的影响。该研究表明,作为对剧烈神经活动的响应,受体运动是突触可塑性必不可少的。 

研究人员还探究了神经可塑性对学习的直接作用。通过教会小鼠识别特定的环境,他们发现,阻止受体运动会抑制小鼠获得此类记忆,这进一步确定了神经可塑性在记忆形成过程中的作用。

这项发现为控制记忆提供了新思路。该研究中所检测的记忆方案激活了大脑的特定区域:海马体。下一步工作是确定这种机制是否适用于其他形式的学习方式及大脑的其它区域。从技术的观点来看,我们将能够开发出一种新型的可逆光敏方法来抑制受体运动,以更好地控制记忆过程。

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