可能用于记忆控制的新机制

波尔多的研究人员最近发现了存在于突触中的一种储存信息的新机制,以及控制存储过程的一种新方式。此重大突破离有助于科学界揭开分子记忆和学习过程的神秘面纱。该项研究由跨神经研究所(CNRS)和波尔多影像中心主导,且结果已发表于 2017年9月13日的《科学》上。

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神经元之间的交流需要通过约一百万亿个突触,因此交流过程极其复杂。突触是一种及其微小的结构,宽度仅为一根头发的十分之一。突触可塑性——指它们对神经元活动的适应性——大约在50年前就被发现了,该发现也让科学界确定了突触是学习与记忆的重要成分。

神经递质受体在突触水平上发挥作用,并在神经信息传递中非常关键。几年前,波尔多的研究小组发现神经递质受体并不像以前想象的那样静止不动,而是处于一种持续的兴奋状态。他们认为通过神经元活动控制这种兴奋状态可以调节突触传递的有效性,比如,可以通过调节突触中给定时间内受体的数量来达到目的。

这项新的研究使这两个小组进一步了解了大脑储存信息的基本机制。科学家们将化学方法、电生理学和高分辨率成像法结合在一起,开发了一种在突触部位固定神经递质受体的方法。该方法成功地阻止了神经递质受体的运动,使得研究受体固定化对大脑活动和学习能力的影响成为了可能。同时也提供了证据表明:作为对神经元活动的强烈反应,受体运动对突触可塑性是至关重要的。

研究人员还探讨了突触可塑性在学习中的直接作用。通过教老鼠识别特定的环境,他们发现,停止受体运动可以用来阻止这种类型的记忆的获得,从而证实了突触可塑性在获得记忆中的作用。

这项发现为人类主动控制记忆提供了新的可能。实验已经证明,记忆的过程会激活大脑的一个特定区域:海马体。而研究人员的下一个目标是确定所发现的机制是否也可以应用于其他形式的学习,并延伸到大脑的其他区域。从技术的角度来看,为了更好地控制这一过程,科学家们也许会开发出一种可逆的、光敏的用于固定受体的新方法。



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梦车间创客文化空间创始人,《3D打印——改变世界的新机遇新浪潮》、《创意之钥—Android手机交互应用开发》、《Android3D游戏开发与应用案例详解》作者,90年后创客!

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