关键蛋白质如何促进记忆,在成人大脑中学习
时间:2018-11-09 12:20:15 (次浏览 )
这种叫做netrin的蛋白质加强了脑细胞之间的联系。
这是根据蒙特利尔神经病学研究所和医院(神经)领导的最新研究,该研究所是加拿大麦吉尔大学的教学和研究机构。
科学家们已经知道,netrin对于胚胎和婴儿大脑的发育至关重要,它有助于在脑细胞或神经元之间建立联系。
最近的研究表明,这种蛋白质还可以加强成人大脑海马体中的神经连接或突触,这是一个参与记忆和学习的领域。
Cell Reports杂志最近发表了一篇关于这项研究的论文,该研究小组对发育中和成年大鼠的细胞进行了研究。
“这是一个谜,”资深研究作者,神经研究实验室的Timothy E. Kennedy博士评论说,“为什么神经元会在婴儿时期已经完成所有关联之后继续在成人大脑中制造netrin。”
突触强化的分子键
根据Kennedy博士的说法,科学家们发现神经元在变得活跃时会释放出netrin。蛋白质通过发信号通知两个神经元“使突触变得更强”来加强与邻近神经元的连接。
最近的一项研究是在近七十年前开始的,当时麦吉尔大学心理学教授唐纳德·赫伯提出了他的大脑如何学习和记忆的想法。
后来获得了Hebbian理论的标题,他的想法旨在解释神经回路是如何根据经验发展的。
Hebb坚持认为突触连接的强弱取决于它们的使用频率:使用的越多,它们变得越强越快。
在他1949年出版的“行为组织:神经心理学理论”一书中,他描述了他如何想象突触强化的过程。当一个神经元与另一个神经元足够接近并持续射击时,“一个或两个细胞中会发生一些生长过程或代谢变化。”
“我们说,”肯尼迪博士解释说,“这种新的分子机制,我们在69年后发现,是这一理论的核心。”
突触变化是记忆,学习的基础
1957年出版了Brenda Milner的一篇开创性论文,该论文在Hebb的监督下完成了The Neuro的博士学位,该论文引入了大脑海马在某些类型的记忆和学习中发挥关键作用的观点。
“如果你把它煮到一个分子,”肯尼迪博士继续说道,“netrin的调节释放对于那些与学习和记忆有关的神经元变化的突触变化至关重要,这就是米尔纳所做的。谈论。“
他和他的同事们还观察到,为了加强突触,必须将netrin释放到“细胞外空间”。
这使他们想知道与这可能提供的其他神经元相互作用的额外机会。
基因研究表明,netrin参与破坏脑组织的疾病,包括肌萎缩侧索硬化症,帕金森病和阿尔茨海默病。但是,这些尚未确定任何潜在的机制。
'以前未被发现的目标'
总体而言,该工作显着提高了我们对大脑如何形成和存储记忆的理解,该团队表示。
它还“为影响记忆功能的疾病提供了一个新的,以前未被发现的目标,”主要研究作者,神经研究的研究员Stephen Glasgow说。
肯尼迪博士认为,保持记忆功能的理想方法是使用能够在突触中靶向分子活动的药物。
最近对成人大脑的研究揭示了许多非活动的突触连接。他们没有任何问题 - 他们只是像电灯泡一样“关闭”,他解释道。
他推测可能存在“可以用来改变神经元之间连接强度的突触库”。
如果证明是这种情况,他和他的同事们相信他们“已经找到了一种能够打开这些突触的分子机制”。
考虑到这些想法,他们现在计划找出神经元在供给或剥夺netrin时会发生什么。
“我们已经确定了一个巨大的毒品目标。”
蒂莫西·肯尼迪博士
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