Nature Neuroscience:腦神經細胞停止更新影響記憶

2021-01-07 生物谷

日本京都大學研究人員在新一期《自然·神經學》雜誌網絡版上報告說，維持空間記憶能力需要腦神經細胞不斷更新，否則就會成為「路痴」。這項成果有助於探究記憶障礙的原因。

研究人員認為，大多數腦神經細胞都是在胎兒期和生長期由神經幹細胞分化而來，即使到了成年，大腦內部掌管空間辨別等複雜記憶的中樞——「海馬齒狀回」等部位的幹細胞仍能分化神經細胞，幫助學習和記憶。京都大學教授影山龍一郎等人利用一種能檢測、標識新生腦神經細胞的技術，從實驗鼠出生2個月後就對它們的大腦進行研究。結果發現，「海馬齒狀回」的神經細胞在8個月內數量增加了約15％。

研究人員又對比研究因人為原因不能生成新的腦神經細胞的實驗鼠，觀察對其認路能力的影響。他們在一張圓桌上挖了12個洞，只在其中一個洞的下面放置了箱子。正常實驗鼠一般1周後就能記住下方有箱子的洞的位置，而這些實驗鼠卻始終難以做到。（生物谷Bioon.com）

生物谷推薦原始出處：

Nature Neuroscience Published online: 31 August 2008 | doi:10.1038/nn.2185

Roles of continuous neurogenesis in the structural and functional integrity of the adult forebrain

Itaru Imayoshi1,2,3, Masayuki Sakamoto1,2, Toshiyuki Ohtsuka1,3, Keizo Takao4,5,6, Tsuyoshi Miyakawa4,5,6, Masahiro Yamaguchi7, Kensaku Mori7, Toshio Ikeda8,9, Shigeyoshi Itohara8 & Ryoichiro Kageyama1,3

Abstract

Neurogenesis occurs continuously in the forebrain of adult mammals, but the functional importance of adult neurogenesis is still unclear. Here, using a genetic labeling method in adult mice, we found that continuous neurogenesis results in the replacement of the majority of granule neurons in the olfactory bulb and a substantial addition of granule neurons to the hippocampal dentate gyrus. Genetic ablation of newly formed neurons in adult mice led to a gradual decrease in the number of granule cells in the olfactory bulb, inhibition of increases in the granule cell number in the dentate gyrus and impairment of behaviors in contextual and spatial memory, which are known to depend on hippocampus. These results suggest that continuous neurogenesis is required for the maintenance and reorganization of the whole interneuron system in the olfactory bulb, the modulation and refinement of the existing neuronal circuits in the dentate gyrus and the normal behaviors involved in hippocampal-dependent memory.

相關焦點

  • Nature Neuroscience:細胞膜上AMPA受體位置或能影響人類學習能力
    AMPA受體是人類神經細胞連接之間的重要調控因子。但荷蘭研究人員Helmut Kessels發現，AMPA受體功能的發揮與細胞內AMPA受體的數量無關，而與該受體在細胞膜上的位置有關。因此，僅僅增加細胞內的AMPA受體的數量並不足以調節神經細胞之間的連接。神經細胞之間的連接能夠影響我們的學習能力。這項研究發表在9月版的Nature Neuroscience雜誌上。AMPA受體影響突觸可塑性(synaptic plasticity)——即兩個神經細胞連接(突觸)的強度改變的能力。
  • Nature子刊:靈長類腦中抽象規則認知的產生|腦科學頂刊導讀78期
    頂刊導讀目錄 1，靈長類腦中抽象規則認知的產生2，交互中心認知：他人如何影響我們的認知過程>3，前額葉皮質投射神經元靶向背側紋狀體控制行為抑制4，所有人都是直覺科學家：重新思考決策的統計解釋5，從失敗的行為改變中學習1，靈長類腦中抽象規則認知的產生
  • Nature子刊綜述:靈長類腦中抽象規則認知的產生| 腦科學頂刊導讀78期
    1，靈長類腦中抽象規則認知的產生2，交互中心認知
  • 神經細胞的數量是否影響智力?神經元可以再生嗎?
    理論上神經細胞的數量是和我們的智力、記憶力相關的。比如常見疾病中的阿爾茲海默症、抑鬱症等都與神經細胞損傷有關。神經元（神經細胞）分化程度高，所以一旦神經元受傷修復起來十分的慢，如果受傷嚴重，還有可能造成不可修復的傷害，而且修復神經元的藥物的效果也不是十分理想。所以，一旦有損傷，後果很嚴重。
  • 是什麼影響了孩子的記憶？
    因此也要講究科學的飲食之道，要注意營養均衡，因為營養的攝取直接影響著人的記憶效率。長期睡眠不足就會引起疾病，如果停止睡眠，生命也就不復存在了，更不要說記憶了。美國心理學家拉斯勒特的實驗證明，每晚減少三分之一的睡眠時間，連續五天後，智力測驗成績會降低50%z左右。美國心理學家詹金斯也在研究人的睡眠實驗中發現,人們在學習後馬上睡眠能促進記憶。一個人經過一小時睡眠，遺忘率為33%，八小時不睡後遺忘率40%，如果長期睡眠不足，其遺忘率就達59%以上。
  • 腦科學日報:長期記憶如何形成;自由基竟可促進產生新的神經細胞
    1，長期記憶如何形成？這可能是這些分離的神經元連接在一起，編碼記憶的方式。」 本文通訊作者Greenberg教授補充說道。2，Cell Stem Cell：意外！自由基對大腦有益，竟可促進神經幹細胞產生新的神經細胞來源：細胞活性氧分子，也被稱為「自由基」，通常被認為是有害的。然而，如今事實證明，它們控制著對大腦的適應能力非常重要的細胞過程。
  • Nature Neuroscience:研究人員發現大麻對神經系統的毒害機理
    生物谷報導：四氫大麻酚（THC）是大麻中的一種活性成分，海馬區是大腦中與記憶有重要關係的區域。研究人員在12月號的《自然—神經科學》期刊上說，THC能干擾小鼠大腦海馬區域中神經細胞間的協同作用，並認為這也許能解釋毒品為何會損害記憶。
  • 雌二醇——學習和記憶的神經調節因子|腦科學頂刊導讀76期
    2，雌二醇--學習和記憶的神經調節因子期刊：nature reviews neuroscience作者：Sniper 近幾十年來，儘管激素（如糖皮質激素）已被廣泛認為是記憶加工過程中常見的神經調節因素，但固醇類性激素（如17β-雌二醇）是否有此類影響尚未得到科學界的廣泛認可。
  • 浙江大學馬歡團隊介尺度解析學習記憶過程中腦網絡可塑性波動機制
    記憶是人類情感和思維的基石，可以將瞬間的經歷長期儲存在腦海之中。 為了達到「剎那永恆」，神經細胞將感受到的外界信息利用信號轉導存儲在神經細胞中，導致大腦中的神經連接及神經網絡發生改變，這一過程被認為是學習記憶的生物學基礎。
  • Nature Neuroscience:抑制小鼠癲癇發作的新方法被發現
    Garriga-Canut和同事推測，也許是糖酵解終端產物中的某一種物質增強了神經細胞的活性，因而抑制糖酵解可能會降低神經細胞的活性和癲癇發作的可能性。他們發現一種名為NADH的糖酵解產物可在轉錄因子NRSF的協助下與活性升高的CtBP結合，產生抑制癲癇的染色質環境，阻止糖酵解會降低這些基因的表達。
  • 有感┃人類記憶細胞13歲後停止再生
    讀「人類記憶細胞13歲後停止再生」有感
  • 研究發現:人類的記憶細胞在13歲後就停止再生
    一項有爭議的新研究顯示，早在人類13歲時，大腦「記憶中心」一個關鍵區域的新神經細胞就停止生長了。 　　研究腦組織樣本的科學家沒有發現人類在13歲後齒狀回中有新神經細胞生長的證據。齒狀回是海馬區的一個部分。海馬區對於記憶的形成至關重要。
  • 軍醫詳解蛋白質-能量不足對腦功能的影響
    妊娠與哺乳期限制蛋白質和脂肪酸的攝入，子代小鼠在產後第70 天腦重量減少25%。另外，通過主動脈結紮術限制動物的能量攝入可發現，其子代在胚胎第7 天會出現腦重量降低現象。因此，在不同發育時期，機體組織對營養不良的反應程度可能與細胞的發育狀況有關。PEM 影響腦的發育主要包括神經細胞的增殖、分化、遷移以及髓鞘和突觸的形成。動物實驗證明，產前和產後蛋白質營養不良可導致腦細胞數減少和突觸、髓鞘形成異常。
  • 軍醫科普:能量不足對腦功能的影響
    妊娠與哺乳期限制蛋白質和脂肪酸的攝入，子代小鼠在產後第70 天腦重量減少25%。另外，通過主動脈結紮術限制動物的能量攝入可發現，其子代在胚胎第7 天會出現腦重量降低現象。因此，在不同發育時期，機體組織對營養不良的反應程度可能與細胞的發育狀況有關。PEM 影響腦的發育主要包括神經細胞的增殖、分化、遷移以及髓鞘和突觸的形成。動物實驗證明，產前和產後蛋白質營養不良可導致腦細胞數減少和突觸、髓鞘形成異常。
  • Brain:腦創傷後記憶損害的異常背側注意網絡激活|頂刊導讀84期
    1，通過逆向轉化提高成癮與復發動物模型的可轉化性 期刊：nature reviews neuroscience 作者：Sniper 人類成癮的關鍵特徵越來越多地被納入基於動物模型的成癮研究中，包括逐步增加藥物攝入量
  • 記憶簡史:記憶的探索與科學基礎
    下面我們將圍繞腦科學和應用科學兩個維度分別來介紹記憶的科學。但是，受限於腦和神經生物等科學發展階段的限制，我們會把更多的關注放在那些與記憶提升系統方法強相關的記憶知識上面，而關於人腦的眾多奧秘，就交由領域專家去破譯吧。
  • 正念與腦神經科學筆記
    正念是如何影響我 們的 腦和神經系統的呢？ 正念是如何改變我們的思考、行為、決定、反應、感覺和生活模 式的呢？偏差：假如這 些 本 的 腦就是不同的 呢？ WHERE in brain? 正念影響 腦哪些區域？ Brain regions found to be consistently altered in Mindfulness meditators 正念冥想者 腦 ，總會跟別 不 樣的 個區域 WHERE in brain?
  • 腦科學日報|西南大學研究首次提出了拖延行為的三重神經網絡模型
    3，Nature子刊：發現大腦「第一反應者」，對可塑性的關鍵作用來源：中國生物技術網10月22日，發表在《Nature Neuroscience》上的一篇新研究首次表明，在重組神經細胞間的連接，以及抵抗感染和修復損傷方面起著關鍵作用小膠質細胞，在睡眠期間也是活躍的
  • Nature | 腦子進「酒」了?——酒精代謝後成為大腦中組蛋白的乙醯化修飾
    越來越多的證據表明表觀遺傳調控與代謝密切相關，同時也暗示著一些代謝因子能夠影響到神經細胞的功能進而改變生物學行為。在神經細胞中，組蛋白的乙醯化修飾來源於乙醯輔酶A（acetyl-CoA）底物，而acetyl-CoA是通過染色質結合的乙醯輔酶A合成酶2（ACSS2）催化醋酸鹽產生的。在肝臟中的酒精代謝能夠使血液中的醋酸鹽水平顯著升高，是體內醋酸鹽的主要來源。