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Nature:科學家追蹤到記憶形成新機制

中醫(yī)世家 2024-05-31 12:54:41

2016年10月02日訊 大腦通過突觸的變化形成記憶。來自杜克大學等研究結(jié)構(gòu)的研究人員進行了一項新研究發(fā)現(xiàn)了引起突觸變化的意想不到的分子機制

。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在國際學術(shù)期刊Nature上,這些發(fā)現(xiàn)還對理解一些疾病如特定類型癲癇的發(fā)展帶來了一些提示

在獲得一段新記憶的時候,一些神經(jīng)元之間的突觸連接會得到加強

。神經(jīng)元負責接收信號的末端會變大
。研究人員一直懷疑一種叫做TrkB的腦受體參與學習過程中樹突棘的生長
,新研究證實這個受體分子確實很重要,研究人員又進一步探索了這個受體如何發(fā)揮作用

研究中使用了一些關(guān)鍵技術(shù)

,其中包括一項該研究小組開發(fā)的分子傳感器用來追蹤TrkB的活性,他們還用顯微鏡對活體小鼠腦組織區(qū)域的單個樹突棘進行實時觀察

研究人員利用谷氨酸作為化學信號刺激樹突棘

,模擬學習過程中發(fā)生的事情,發(fā)現(xiàn)谷氨酸能夠引起樹突棘的生長
。而缺少了TrkB受體
,樹突棘在應答化學信號的時候不會生長。

由于BDNF是TrkB受體的配體分子

,因此研究人員懷疑腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(BDNF)也參與其中
。他們開發(fā)了一個感應BDNF的分子傳感器,研究發(fā)現(xiàn)模擬與學習有關(guān)的信號會引起B(yǎng)DNF從突觸后膜釋放
。該發(fā)現(xiàn)令人感到非常驚奇
,因為通常認為BDNF只從負責發(fā)送信號的突觸前膜釋放,而非負責接收的突觸后膜

研究人員表示

,雖然這些實驗都以小鼠為研究模型,但是TrkB與BDNF的相互作用可能對于人的學習和記憶非常重要

研究人員還表示在一種最常見的癲癇疾病--顳葉癲癇中也存在相同的機制

。之前的工作表明TrkB受體對于顳葉癲癇的發(fā)展非常重要,在第一次發(fā)作之后短時間內(nèi)抑制TrkB信號可以預防小鼠顳葉癲癇疾病的發(fā)展

目前該研究團隊正在進行更多實驗進一步探索在TrkB激活之后發(fā)生的事情。除此之外

,在記憶形成和癲癇發(fā)作過程中還有其他機制促進TrkB激活
,研究人員也在探索其他可能機制。

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