研究表明形成長期記憶的確很“燒腦”-新華網
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2024 03/29 09:00:41
來源:科技日報

研究表明形成長期記憶的確很“燒腦”

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  近日,美國阿爾伯特·愛因斯坦醫學院研究人員發現,如果沒有DNA損傷和腦部炎症,就無法形成長期記憶。這一令人驚訝的發現28日線上發表于《自然》雜志。

  研究人員表示,大腦神經元發炎通常被認為是一件壞事,因為它可能會導致阿爾茨海默病和帕金森病等神經系統問題。但新發現表明,大腦海馬體某些神經元炎症對于形成持久記憶是必不可少的。刺激會在特定的海馬體神經元中引發DNA損傷和修復迴圈,從而導致穩定的記憶組合,即代表人們過去經歷的腦細胞簇。

  研究人員通過給予小鼠短暫、溫和的電擊,使其形成對電擊事件的記憶(情節記憶),從而發現了這種記憶形成機制。然後,他們分析了海馬體的神經元,發現參與重要炎症信號通路的基因已被激活。

  研究人員觀察到Toll樣受體9(TLR9)通路相關基因的強烈激活。這種炎症通路可通過檢測病原體DNA小片段來觸發免疫反應,因此一開始,研究人員假設TLR9通路被激活是因為小鼠受到了感染。但更仔細地觀察後,他們驚訝地發現,TLR9只在顯示出DNA損傷的海馬體神經細胞簇中被激活。

  大腦活動通常會導致DNA微小斷裂,這些斷裂在幾分鐘內就會修復。但在這群海馬體神經元中,DNA損傷似乎更嚴重、更持久。

  進一步分析表明,DNA損傷産生的其他分子從細胞核中釋放出來,之後神經元的TLR9炎症通路被激活;這一途徑反過來又刺激DNA修復復合體在一個不尋常的位置形成,即中心體。中心體存在于大多數動物細胞的細胞質中,對于協調細胞分裂至關重要。但在不會分裂的神經元中,受刺激的中心體參與了DNA修復的周期,似乎是將單個神經元組織成記憶組件。

  重要的是,研究人員還發現,阻斷海馬體神經元中的TLR9炎症通路不僅會阻止小鼠形成長期記憶,還會導致基因組嚴重不穩定,即這些神經元中DNA損傷的頻率很高。基因組不穩定被認為是衰老、癌症以及阿爾茨海默病等精神和神經退行性疾病的標誌。

【糾錯】 【責任編輯:張艷芳】