研究人员发现了新的神经元增强记忆的机制
当涉及大脑中的数十亿神经元时,你在出生时所看到的是什么 - 除了海马之外。埋藏在脑皮质折叠下方,海马的神经干细胞继续产生新神经元,煽动新的和旧之间的斗争,因为新的尝试在大脑的记忆中心中获得立足点。
在网上发表的一项研究中神经元哈佛大学干细胞研究所(HSCI)的研究人员、麻省总医院(Massachusetts General Hospital)、哈佛大学博德研究所(Broad Institute of Harvard)和麻省理工学院(MIT)的研究人员与一个国际科学家团队合作,发现他们可以在竞争中偏向新产生的干细胞神经元。
“海马使我们能够形成'什么,何时以及在哪里”帮助我们导航我们的生活的新回忆,“HSCI首席学院成员和研究的相应作者,AMAR Sahay,Phd,”神经发生 - 新神经元的产生来自干细胞 - 对于保持类似的存储器是关键的。“
随着人类大脑的成熟,老神经元之间的联系变得更强、更多、更错综复杂,使得新形成的神经元更难整合。神经干细胞生产能力下降,导致神经发生能力下降。由于帮助分类记忆的新神经元越来越少,衰老的大脑在分离和忠实地检索记忆方面的效率就会下降。
该研究小组选择性地过度表达了一种转录因子Klf9,仅在老鼠的老年神经元中,这消除了超过五分之一树突棘,增加了通过双折叠集成到海马电路中的新神经元的数量,并激活神经干细胞。
当研究人员将Klf9的表达恢复到正常水平时,原来的树突棘就重组了,恢复了竞争。然而,先前整合的神经元保留了下来。
“因为我们可以通过这种可逆地做到这一点,在动物生活中的任何时候,我们可以用额外的新的编码单位恢复海马,”Sahay说。
作者采用了一种补充策略,他们删除了树突棘的重要蛋白质Rac1,只在旧神经元中,并获得了类似的结果,增加了新神经元的存活率。
为了使两个类似的存储器分开,海马激活两种不同的神经元群,以在称为模式分离的过程中对每个存储器进行编码。当这两个人口之间存在重叠时,研究人员认为,个人对个人更加困难,以区分在两个不同的背景下形成的两个类似的记忆,以区分在周日下午在森林中通过敌人领域漫步到巡逻的树林之间。例如。如果记忆在神经元的重叠群体中编码,则海马可能不恰当地检索。如果记忆在神经元的非重叠群体中被编码,则海马分别存储它们并仅在适当时检索它们。
随着神经元的两种群体之间的神经发生较高的小鼠具有更低的重叠,并且具有更精确和更强的存储器,根据Sahay,这证明了改进的模式分离。
在中年和衰老时神经发生增加的老鼠表现出更好的记忆准确性。
“我们相信通过增加海马体在不应该可以帮助的情况下,能够做到这应该做的事情,而不是在不可能提供帮助的情况下,“Sahay说。这对患有创伤后应激障碍,轻度认知障碍或与年龄相关的个体特别有用记忆丧失。
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