特定的神经递质受体支持大脑中的最佳信息处理
研究人员通过学习和记忆形成很长一段时间,许多问题仍然是开放的。基于波鸿的神经科学家Denise Manahan-Vaughan博士和Hardy Hagena博士已经发现了这个复杂过程的关键构建块。特定的神经递质受体,即代表言谷氨酸受体5,是用于在海马中激活相反的可塑性的开关,脑区域对记忆成形至关重要。他们在当前版本中报道了神经科学杂志。
神经元之间的突触处理不同的信息
海马周围的大脑地区对此至关重要记忆空间信息的形成和处理。海马可细分为齿状回、角状回(CA) 3和CA1。需要处理的信息像交通路线一样依次通过这三个区域,每个区域处理不同的环境空间信息。CA3在这方面起着重要作用。它通过所谓的苔藓纤维(MF)接收信息,它起源于齿状回神经元,并与锥体神经元一起形成CA3中的突触;这里是mf - ca3突触。马纳汉-沃恩教授表示:“这些突触可能参与了新的记忆痕迹的编码。”此外,大脑同一半球的CA3区域以及邻近半球的神经元通过特定的纤维进行交流,即通过AC-CA3突触的联合/连合(AC)纤维,并可能支持已建立的记忆的检索,这一过程被称为“模式检索”。哈根纳解释说:“我们已经证明这两个突触处理不同类型的信息,而这些信息反过来又可能构成这些突触的记忆编码和检索的细胞机制。”
适应要求:突触可塑性
但是如何不同地处理MF-CA3突触和AC-CA3突触的信息?在神经层面上,信息处理触发了对要求的适应,即基本上是内存效果。研究人员称这一点称为突触可塑性。它以两种形式表现出来:作为长期增强,LTP,加强突触疗效,以及长期抑郁,LTD,突触效果的弱化。两个LTP和LTD都编码不同类型的空间信息。以前的研究表明了不同的大脑区域代谢谷氨酸受体5(MGLU5受体)在这种长期形式的突触可塑性中起着至关重要的作用。
受体如何影响记忆形成
“基于这些发现,在多大程度上发现了MGLU5受体影响突触可塑性的情况特别有趣,因此,CA3区域中的记忆形成,”Hagena解释道。研究人员在MF-CA3突触中药理学上的受体切断,然后刺激相应的信息透射纤维。随后,他们不再检测到任何LTP,但他们继续观察有限公司。与此相反,在AC-CA3突触的MGLU5受体关闭后,LTD被阻止,但LTP没有。“这些结果表明,一旦MGLU5受体被激活,LTP主要在AC-CA3突触中的MF-CA3突触和LTD中触发”,“研究人员结束。
迷人洞察海马地区的运行方式
“这些结果授予我们对海马CA3区的突触塑性的操作模式和调节的迷人洞察,”当研究人员总结了他们的发现。"The impact of the mGlu5 receptor is particularly interesting, which determines the direction of synaptic plasticity on activation, e.g. for learning processes, for processing of new information regarding the environment and during memory retrieval processes such as 'pattern completion', by triggering LTP primarily in MF-CA3 synapses and LTD in AC-CA3突触“这种反对调节突触塑性支持最佳信息处理和存储并突出显示该区域在学习过程中扮演的唯一作用记忆形成。
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