增加海马星形胶质细胞中的钙通过Best1诱导D-丝氨酸和谷氨酸的共释放
CA3神经元释放的谷氨酸能通过激活LC末端突触前AMPAR诱导局部去甲肾上腺素释放
星形胶质细胞增加NMDAR音，这对于附近突触的同突触和异突触长期抑制(LTD)很重要
学分:基础科学研究所 当我们生活在一个动态变化的环境中时，我们的大脑不仅要学习新事物，还要修改现有的记忆，这一点很重要
这通常被称为“认知灵活性”
“如果没有这种能力，我们将无法适应变化的环境，并且很容易因为仅仅依靠过去的记忆而做出错误的选择
由C主任领导
韩国大田基础科学研究所认知和社交中心的研究人员贾斯汀·李报告说，星形胶质细胞是大脑中的星形细胞，调节认知灵活性
具体来说，他们发现星形胶质细胞同时调节和整合附近突触的突触可塑性的能力对于促进认知灵活性非常重要
据认为，自闭症、精神分裂症和阿尔茨海默病早期等脑部疾病的认知灵活性较低是由N-甲基-D-天冬氨酸受体(NMDARs)功能降低引起的
虽然NMDARs是突触可塑性的重要受体，并且被许多激动剂和辅助激动剂激活，但是辅助激动剂之一D-丝氨酸的来源一直存在争议
利用星形胶质细胞特异性基因调控，研究人员表明星形胶质细胞实际上可以合成D-丝氨酸，并通过称为Best1的钙激活通道释放出来
结合以往关于星形胶质细胞可以通过Best1释放谷氨酸的认识，D-丝氨酸和谷氨酸的共同释放表明星形胶质细胞是NMDAR活性和突触可塑性的理想调节剂
特别是，研究人员表明，异突触长期抑郁(LTD)是一种现象，当附近的突触变得活跃时，不活跃的突触会减弱，这是由星形胶质细胞介导的，对认知灵活性至关重要
在初始学习时用同突触LTP诱导异突触LTD能够灵活形成记忆并允许认知灵活性
缺乏异突触LTD导致形成不灵活的记忆，这使得学习新信息变得困难，因为记忆不能被适当地修改
学分:基础科学研究所 这项研究的第一作者Koh Wuhyun说:“由于每个星形胶质细胞与超过10万个突触接触，星形胶质细胞可以同时控制许多突触并整合突触可塑性。”
在报告中，他们研究了由于NMDAR音调降低而缺乏异突触LTD的Best1敲除(Best1 KO)小鼠模型
在莫里斯水迷宫实验中，小鼠试图寻找一个隐藏的平台，Best1 KO小鼠在最初的学习阶段表现与野生型小鼠相似
然而，当平台被重新定位到另一边时，Best1 KO小鼠在记忆修改方面出现了问题
有趣的是，当在最初的学习阶段通过注射D-丝氨酸来改善Best1 KO小鼠的NMDAR音调时，他们的记忆修改问题在随后的实验中得以恢复
这一发现表明，记忆的灵活性是由初始学习的时间决定的，这与之前提出的突触可塑性只发生在需要记忆修改时的理论不同
此外，研究人员发现去甲肾上腺素及其受体α1-AR可以激活星形胶质细胞，并导致D-丝氨酸和谷氨酸的共同释放
这意味着记忆的灵活性可以由学习期间的集中程度和唤醒程度来决定
导演丙
贾斯汀·李说，“以前的研究主要集中在特定突触对刺激的变化上
这种现象的发现表明，在学习过程中，一个突触的变化会引起附近突触的变化，这表明了解其他突触发生了什么对于理解学习和记忆形成的机制非常重要
他补充说，“希望这项研究能为如何缓解或治疗自闭症、精神分裂症和早期痴呆的症状提供有价值的见解，这些症状被认为会降低认知灵活性。”
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