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忘记还是记得?记忆取决于微妙的大脑信号

发布时间:2019-02-14 17:07:16 来源:

热南瓜派的香味可以带回过去假期的愉快回忆,而防腐病房的气味可能会让人感到不寒而栗。从人类到谦逊的果蝇,许多动物都存在着激发令人愉悦和厌恶的记忆的气味。

斯克里普斯研究所(TSRI)佛罗里达校区的科学家们在“ 细胞报道 ”杂志上发表文章,详细介绍了用于存储气味相关记忆的复杂生化机制与用于消除不必要记忆的不太了解的机制略有不同。

了解大脑如何积极地清除记忆可能会开启对记忆丧失和衰老的新认识,并为神经退行性疾病开辟新疗法的可能性。

在多种方面,遗忘和记忆的过程是相似的。在气味相关学习的果蝇模型中,记忆的保存和擦除都涉及脑细胞的多巴胺激活。苍蝇的这一线索对于理解人类大脑非常重要。

“蝇和人类的嗅觉系统在神经元类型及其相互关系方面实际上非常相似,”TSRI神经科学系联合主席,研究负责人Ron Davis博士说。

此外,在两种情况下,神经元的激活使它们产生相同的信使分子,环状AMP,导致细胞内的一系列活动,建立或破坏记忆存储,Davis补充说。

“那么细胞如何知道他们何时获得遗忘信号与采集信号相关?这是一个巨大的,令人困惑的问题,”戴维斯说。

TSRI教授Kirill Martemyanov博士和职员科学家Ikuo Masuho博士发现神经元中的一种信号蛋白起了作用。Masuho和Martemyanov筛选了一组这些信号蛋白,称为G蛋白,针对表达两种已知与记忆和遗忘有关的关键受体的细胞。

TSRI研究小组发现了一种名为G alpha S的G蛋白,它与一种叫做dDA1的神经多巴胺受体相连,与记忆形成有关。他们发现了一种不同的G蛋白,称为G alpha Q,与附近的一种名为Damb的多巴胺受体相关联,与遗忘机制有关。

接下来的问题是这两种不同的G蛋白是否可以成为飞脑记忆机器的控制者。为了找到答案,研究人员对参与苍蝇中G alpha Q蛋白生成的基因进行了沉默。蛋白质沉默的苍蝇在厌恶情况下暴露于气味,并通过迷宫发送,看看他们记得在气味存在的情况下转身离开的程度。

戴维斯说:“如果你删除G alpha Q,苍蝇不应该忘记,事实上,他们没有。” “他们记得更清楚。”

他说,在苍蝇中出现一定程度的遗忘是一个持续,健康的过程。

戴维斯说:“我们的想法是,在我们学习信息的过程中,不断有一个缓慢的过程消除记忆,它会继续削弱它们,除非大脑的另一部分表明记忆是重要的并且超越它。”

他说,可能是获取和忘记记忆的过程在平衡状态下起伏不定。像妈妈南瓜派的味道这样的重要记忆可能永远保留下来,但像你10年前穿的那些琐事可能会逐渐消失,而不会产生任何后果。

“如果你有太多的旧记忆和不必要的记忆,为什么要把它们留在身边?为什么你不应该有一个系统去除那些以获得最佳的大脑功能呢?” 戴维斯问道。“我们得到了所有这些信息,这一切都是在白天学习的,大脑可能会说,'不,不,把我带回我的基础,我的幸福状态。'”

戴维斯指出,还有许多问题有待解决。“我们需要弄清楚下游是什么 - 沿着这条路走下去寻找完整的遗忘信号系统,”他说。“我们在这项研究中处于早期阶段。”

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