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操纵星形胶质细胞会影响记忆

时间:2024-11-23 12:03来源: 作者: 点击: 46次

大脑最强大的资产之一是它可以将信息存储为记忆,让我们从错误中吸取教训。然而,有些记忆仍然鲜活,而有些则被遗忘。与计算机不同,我们的大脑似乎会筛选出哪些记忆足够突出,值得储存。

日本东北大学的研究人员发现,记忆选择过程的一部分取决于星形胶质细胞的功能。星形胶质细胞是一种包裹大脑神经元的特殊细胞。他们发现,人工酸化星形胶质细胞不会影响短期记忆,但会阻止长期记忆。

该研究结果发表在《Glia》杂志上。

研究人员实施了一种名为“光遗传学”的技术,通过插入小鼠大脑的光纤将光线照射到星形胶质细胞上来操纵星形胶质细胞。这使团队能够直接刺激并酸化或碱化该区域的星形胶质细胞。他们专注于杏仁核中星形胶质细胞的功能,杏仁核是大脑中调节情绪和恐惧的关键区域。

小鼠天生就具有选择性过滤机制,可以增强强烈体验的记忆;然而,这种过滤功能被杏仁核中 ArchT 光激活的星形胶质细胞所抑制。此外,光刺激表达 ArchT 的星形胶质细胞可抑制三周内的自然遗忘过程。图片来源:Hiroki Yamao、Ko Matsui
在实验室中对小鼠施加轻微电击。当将小鼠放回同一实验室时,小鼠会记住电击并自然地僵住。相比之下,在轻微电击后立即酸化星形胶质细胞的小鼠能够暂时保留恐惧记忆,但第二天它们就会忘记。这表明酸化星形胶质细胞不会影响短期记忆,但会阻止记忆被长期记住。

星形胶质细胞碱化的小鼠则出现了不同的效果。三周后接受测试时,对照组小鼠通常表现出遗忘的迹象,表现为冻结反应减少。然而,在受到强烈电击后立即碱化星形胶质细胞的小鼠即使在三周后仍表现出强烈的恐惧反应。

这表明,星形胶质细胞在决定记忆在创伤事件发生后是否被抹去或长期保存方面发挥着关键作用。

星形胶质细胞能够引发恐惧。星形胶质细胞 ChR2 光激活单独引发的冻结反应类似于脚部受到电击后观察到的冻结反应。相比之下,星形胶质细胞 ArchT 光激活抑制了脚部受到电击后的冻结反应。图片来源:Hiroki Yamao、Ko Matsui
虽然人们普遍认为记忆的形成是一个连续的过程,短期记忆逐渐巩固并成为长期记忆,但这项研究表明它们实际上可能并行发展。

这项研究的负责人、东北大学超级网络脑生理学实验室的松井功教授表示: “我们相信,这可能会改变我们理解记忆形成的方式。”他补充说:“星形胶质细胞对记忆的影响可能还取决于各种背景,包括心理、社会或环境因素。”

首席研究员 Hiroki Yamao 认为,星形胶质细胞可能是理解情绪变化和记忆形成的关键。“这可能只是星形胶质细胞如何影响情绪信息处理的一个小例子,”Yamao 解释道。

“我们的下一个目标是揭示星形胶质细胞调节情绪记忆的机制。了解这些过程可以为防止创伤记忆形成的疗法铺平道路,通过干预记忆形成为治疗创伤后应激障碍(PTSD)等疾病提供一种有价值的方法,”山尾说。

(责任编辑:泉水)
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