波爾多的研究人員最近發現了存在於突觸中的一種儲存資訊的新機制,以及控制儲存過程的一種新方式。此重大突破離有助於科學界揭開分子記憶和學習過程的神祕面紗。該項研究由跨神經研究所(CNRS)和波爾多影像中心主導,且結果已發表於 2017年9月13日的《科學》上。
神經元之間的交流需要通過約一百萬億個突觸,因此交流過程極其複雜。突觸是一種及其微小的結構,寬度僅為一根頭髮的十分之一。突觸可塑性——指它們對神經元活動的適應性——大約在50年前就被發現了,該發現也讓科學界確定了突觸是學習與記憶的重要成分。
神經遞質受體在突觸水平上發揮作用,並在神經資訊傳遞中非常關鍵。幾年前,波爾多的研究小組發現神經遞質受體並不像以前想象的那樣靜止不動,而是處於一種持續的興奮狀態。他們認為通過神經元活動控制這種興奮狀態可以調節突觸傳遞的有效性,比如,可以通過調節突觸中給定時間內受體的數量來達到目的。
這項新的研究使這兩個小組進一步瞭解了大腦儲存資訊的基本機制。科學家們將化學方法、電生理學和高解析度成像法結合在一起,開發了一種在突觸部位固定神經遞質受體的方法。該方法成功地阻止了神經遞質受體的運動,使得研究受體固定化對大腦活動和學習能力的影響成為了可能。同時也提供了證據表明:作為對神經元活動的強烈反應,受體運動對突觸可塑性是至關重要的。
研究人員還探討了突觸可塑性在學習中的直接作用。通過教老鼠識別特定的環境,他們發現,停止受體運動可以用來阻止這種型別的記憶的獲得,從而證實了突觸可塑性在獲得記憶中的作用。
這項發現為人類主動控制記憶提供了新的可能。實驗已經證明,記憶的過程會啟用大腦的一個特定區域:海馬體。而研究人員的下一個目標是確定所發現的機制是否也可以應用於其他形式的學習,並延伸到大腦的其他區域。從技術的角度來看,為了更好地控制這一過程,科學家們也許會開發出一種可逆的、光敏的用於固定受體的新方法。
本文譯自 medicalxpress,由譯者 Imagine 來自:煎蛋網