...揭示eIF2α通過刺激抑制性神經元中的蛋白合成來增強長期記憶

2020-11-29 生物谷

2020年10月13日訊/

生物谷

BIOON/---在一項新的研究中，來自加拿大麥吉爾大學、蒙特婁大學和以色列海法大學等研究機構的研究人員發現在記憶鞏固過程中，至少有兩個不同的過程發生在兩個不同的大腦網絡---興奮性網絡和抑制性網絡---中。興奮性神經元參與創建記憶痕跡（memory trace），而抑制性神經元則會屏蔽背景噪音，從而使得長期學習得以進行。相關研究結果近期發表在Nature期刊上，論文標題為「eIF2α controls memory consolidation via excitatory and somatostatin neurons」。論文通訊作者為麥吉爾大學的Nahum Sonenberg博士和Vijendra Sharma博士以及海法大學的Kobi Rosenblum博士。

圖片來源：CC0 Public Domain。

這些作者還發現，每個神經元系統都可以被選擇性地操縱，以控制長期記憶。這項研究解答了一個長期存在的問題，即哪些神經亞型參與了記憶鞏固，因而有潛力為開發治療阿爾茨海默病和自閉症等涉及記憶過程改變的疾病的藥物提供新的靶點。

尋找參與記憶鞏固的神經元

短期記憶（只持續幾個小時）如何轉化為長期記憶（可能持續多年）？幾十年來，人們已經知道，這個稱為記憶鞏固的過程需要在腦細胞中合成新的蛋白。但是在此之前，人們還不知道哪些神經元亞型參與了這個過程。

為了確定哪些神經網絡在記憶鞏固中是必不可少的，這些作者使用轉基因小鼠來操縱特定類型神經元中的一種特殊分子通路：eIF2α。該通路已經被證明在控制長期記憶的形成和調節神經元中的蛋白合成方面發揮了關鍵作用。此外，早期的研究已發現eIF2α對神經發育和神經退行性疾病至關重要。

興奮性神經系統和抑制性神經系統都在記憶鞏固中發揮作用

Rosenblum博士說，「我們發現，通過eIF2α刺激海馬體興奮性神經元中的蛋白合成，足以增強記憶形成和突觸修飾，其中突觸是神經元之間的通信場所。」

然而，論文共同作者、蒙特婁大學的Jean-Claude Lacaille博士說，有趣的是，「我們還發現，通過eIF2α刺激一類特定的抑制性神經元---生長抑素中間神經元（somatostatin interneuron）---中的蛋白合成，也足以通過調整神經元連接的可塑性來增強長期記憶」。

Sharma博士補充道，「能夠證實這些新的參與者---抑制性神經元---在記憶鞏固中具有重要作用，這是令人著迷的。在此之前，人們一直認為eIF2α通路通過興奮性神經元調節記憶。」

Sonenberg博士總結道，「這些新發現將抑制性神經元（特別是生長抑素中間神經元）中的蛋白合成確定為可能對阿爾茨海默病和自閉症等疾病進行治療幹預的新靶標。我們希望這將有助於設計預防和

診斷

後的治療方案，以幫助那些患有涉及記憶缺陷的疾病的人。」（生物谷 Bioon.com）

參考資料：1.Vijendra Sharma et al. eIF2α controls memory consolidation via excitatory and somatostatin neurons. Nature, 2020, doi:10.1038/s41586-020-2805-8.

2.Discovery of a new key player in long-term memory
https://medicalxpress.com/news/2020-10-discovery-key-player-long-term-memory.html

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