物理科技生物学-PHYICA

研究人员展示了一种新的神经光学系统来处理记忆

医学研究 2022-05-14 21:51:37

光照对小鼠大脑突触的影响

信用:京投/后藤昭弘 当一份重要文件落在你的桌子上时,你可以把它归档保存

同样的事情也发生在我们的记忆中:它们首先出现在大脑的一个部分,然后转移到另一个部分进行长期储存,这一过程被称为记忆巩固

发表在《科学》杂志上,京都大学的后藤明弘用老鼠的大脑演示了一种新的神经光学系统来操纵记忆

这项技术阻碍了神经活动——被称为长时程增强或长时程增强——否则会在睡眠中巩固记忆

LTP通过神经活动加强突触,对记忆形成至关重要

大脑中何时何地形成记忆可以通过检查哪些细胞何时经历LTP来确定

药物可以破坏LTP,但它们具有一般效果,并且不擅长在记忆巩固的特定时间点靶向特定的大脑区域

为了寻找灵感,后藤转向了好莱坞

“在《黑衣人》中,特工们用闪光灯抹去记忆

我们做了类似的事情,”他笑着说

他的团队利用光使LTP必需的蛋白质失活

合著者Yasunori Hayashi的团队将黑色西装和墨镜换成了白色实验服和护目镜,照亮了老鼠的大脑,以抑制突触发挥功能所必需的蛋白质cofilin

最初,大脑被注射腺相关病毒或AAV病毒,通常用于基因传递,然后表达由cofilin和荧光超新星制成的融合蛋白

当暴露在光线下时,这些蛋白质释放活性氧,使附近的化合物如cofilin失活

首次存储记忆的海马体中LTP的出现意义重大

当大脑的这个区域受到辐射时,一次是在老鼠学习一项任务之后,另一次是在学习之后的睡眠期间,记忆会丢失

Goto评论道:“令人惊讶的是,通过有针对性的照明消除局部LTP,显然会抹去记忆。”

Hayashi认为,这项新技术提供了一种在细胞水平上在时间和空间上隔离大脑中记忆形成的方法

与LTP相关的突触异常涉及记忆和学习障碍,如阿尔茨海默病,以及精神疾病,如精神分裂症

Hayashi总结道,“我们期望我们的方法将导致一系列精神障碍的治疗

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