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成年大脑也发育

时间: 2020-07-08 10:35:54 作者: 来源:网络 点击:
  科学家以前观察过成年小鼠的神经发生,这是指完全成熟的成年动物在海马中产生新的神经元。但关于新神经元如何在现有脑回路中整合的答案尚不清楚。最近,研究人员发现,这些成年神经元在小鼠睡眠期间的记忆巩固过程中发挥着重要作用。这项研究发表在6月4日的"神经元"杂志(Neuron)上。
  以前的研究表明,成人新生神经元的存在与记忆过程和突触可塑性有关,因此从理论上讲,成年新生神经元也可能参与睡眠中的记忆巩固过程。当动物学会执行新任务时,海马神经元重复相应的活动模式,但成年新生神经元在睡眠中的作用尚不清楚。
  日本图库巴大学国际综合睡眠医学研究所的副教授MasanoriSakaguchi和他的合著者发现,成年新生神经元对于小鼠REM(REM)睡眠过程中的突触结构重塑和记忆巩固至关重要。
  本研究首次揭示了成年新生神经元在睡眠过程中的活动和功能。我们的结果将有助于进一步揭示成年新生神经元在睡眠中参与记忆的机制。这篇文章的主要作者Sakaguchi说。
  研究人员使用新技术,在自然条件下,观察小鼠睡眠4小时内神经元的活动。为了更好地利用这些机会,研究人员使用光遗传学技术精确控制小鼠快速眼动睡眠过程中成年新生神经元的活动。光遗传学技术对神经元进行基因编辑,使其能够被科学家通过光刺激。
  起初,Sakaguchi小组发现刚产生的新生神经元在小鼠睡眠期间几乎没有活动,这有点出乎意料。然而,当他们要求老鼠学习一种新的恐惧记忆(轻微的足部休克)时,他们观察到少数成年新生神经元在快速眼动睡眠中被激活和重新激活。
  Sakaguchi解释道:"虽然成年新生神经元在快速眼动睡眠中的活动在动物成功地学习了一种记忆之后就降低了,但是睡眠中的记忆巩固过程仍然能激活小鼠在学习过程中激活的新生神经元。
  因此,一旦成年新生神经元的活动受到抑制,动物的整体记忆巩固功能就会减弱。研究人员发现,在快速眼动睡眠期间,无论成年新生神经元的活动是否因光照而增加或降低,小鼠都会出现记忆障碍--表明在快速眼动睡眠期间,成年新生神经元的活动必须协调,以确保正常的记忆巩固。
  未来还有许多问题有待探索:在快速眼动睡眠中,新生神经元的重新激活如何巩固记忆?这些神经元的重新激活是否代表记忆回放?在快速眼动睡眠期间,成年新生神经元的活动如何协调?成年新生神经元如何参与下一阶段的记忆整合?
  对此,Sakaguchi说:"我们认为这些机制对于新神经元在现有神经回路中的功能整合至关重要。总的来说,研究这些问题肯定会帮助人们开发新的治疗方法来再生受损的大脑。

(责任编辑:)

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