神經元網絡中長期細胞外基質分子對於長期記憶是必不可少的

2020-12-08 電子發燒友

神經元網絡中長期細胞外基質分子對於長期記憶是必不可少的

發表於 2018-01-13 09:10:46

概要：大腦如何長期存儲記憶一直是神經科學家的一個永恆的謎團。

大腦如何長期存儲記憶一直是神經科學家的一個永恆的謎團。在一項新研究中，來自挪威奧斯陸大學整合神經可塑性研究中心(CINPLA)的研究人員發現，神經元網絡中長期細胞外基質分子對於長期記憶是必不可少的。發表在美國《 國家科學院院刊》上的新研究表明，移除這些網絡會擾亂很久以前的記憶，但是不會影響近期記憶。

過去，研究人員主要關注神經細胞內的分子。這個由Marianne Fyhn和Torkel Hafting博士領導的研究團隊對緊貼神經元外部的神經網絡進行了研究。這些網絡由被糖覆蓋的蛋白組成，形成了一個堅硬的結構，其上包含與其他神經元連接的孔。

當新的記憶形成時，神經元之間的連接會發生變化。研究人員推測，神經元網絡可能會穩定新的記憶相關的連接，以支持長期記憶。為了測試記憶功能，研究團隊進行了一個經典的條件實驗，讓小鼠學習將閃光和不愉快的經歷聯繫到一起。這種學習可以形成穩固的長期記憶。

一個令人驚訝的強烈效果

完成學習之後，小鼠被分為兩個組，一個組的神經元網絡保持完整，另一組的大腦次級視覺皮層的周圍神經元網絡被移除，次級視覺皮層與記憶存儲有關。一個月之後，這些小鼠被要求記起這些記憶，結果令人驚訝，沒有周圍神經元網絡的小鼠什麼都不記得了。該實驗表明，神經元網絡對於長期記憶是必要的，因為沒有它的話，記憶就丟失了。

研究人員Elise H. Thompson說：「這些實驗的結果令我們非常驚訝，因為我們只對神經元外的分子進行了操作，而沒有影響神經元內部的分子。」

Thompson補充說：「雖然我們期待這種幹涉能夠產生某些影響，但是過去關於這種網絡的研究都在關注它在發育和學習中的影響，而非記憶存儲。令人非常驚訝的是，小鼠的記憶竟然完全消失了。」

在接下來的實驗中，研究人員在小鼠完成學習幾天之後就對它們進行了記憶測試，該團隊發現，小鼠的記憶沒有受損，而且只有很久以前的記憶會消失。該研究的第一作者Kristian K. Lensjø博士說：「因為該網絡是一種非常穩定的結構，所以它能夠隨著年齡的增長穩定記憶，但是如果記憶是新的，它就不會受到其他穩定因素的影響。」

新型藥物靶點的潛力

雖然近年來科學家們已經非常清楚短期記憶轉化為長期記憶的過程，但是記憶如何持續數年的原因仍未找到答案。該研究對於理解將記憶存儲一輩子需要哪些因素來說是非常重要的一步。

CINPLA的負責人Marianne Fyhn說：「如果我們能夠理解健康大腦中記憶在數月甚至數年中如何被處理，我們就可以進一步探究阿爾茲海默症和痴呆症等疾病發生時是哪裡出現了錯誤。這項研究發現了細胞外分子參與到記憶長期存儲過程中，從而指明了具有潛力的新藥物靶點。」

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