成年神经发生对小鼠睡眠诱导记忆巩固至关重要
成年神经元发生,即在发育完全的成年大脑的海马体中产生新的神经元,发生在老鼠身上,但是新的神经元是如何在功能上与现有的脑回路结合在一起的仍然是很大程度上的未知。一项研究发表在6月4日的杂志上神经元在老鼠的睡眠中,显示了成年期产生的神经元在巩固记忆方面的重要新作用。
之前的研究已经将成年出生的人的存在联系起来神经元(abn)的记忆和突触可塑性,让他们成为合乎逻辑的参与者内存睡眠时的巩固,海马神经元经常重复动物学习新任务时出现的活动模式。但是abn在睡眠中的功能还不清楚。
现在,日本筑波大学(University of Tsukuba)国际整合睡眠医学研究所(International Institute for Integrative Sleep Medicine)的副教授坂口正则(Masanori Sakaguchi)发现,abn对突触结构重塑和记忆巩固至关重要快速眼球运动老鼠的快速眼动睡眠。
他说:“我们的研究首次显示了动物在睡眠期间ABN的活动和功能。”“我们的研究结果为揭示abn在睡眠中是如何与已知记忆功能相关联的机制铺平了道路。”
研究人员通过使用新技术来观察自然睡眠的老鼠在4小时内的神经元活动,从而检测到ABN的活动。因为在小鼠中,一次快速眼动通常持续不到一分钟,研究人员通过光遗传学-基因工程神经元精确地操纵ABN活动,让科学家用光刺激它们。
Sakaguchi和他的同事们最初惊讶地发现年轻的abn在睡眠中很少活动。然后他们发现,当老鼠学习恐惧记忆时——受到轻微的脚电击——一小群abn被激活,并在随后的快速眼动睡眠中被重新激活。
Sakaguchi说:“尽管在快速眼动睡眠中,ABN的活动水平实际上降低了,一旦动物成功地学会了记忆,记忆巩固过程在快速眼动睡眠中重新激活了小鼠学习时激活的ABN。”因此,当ABN活动被抑制时,动物的整体记忆巩固受到损害。在REM睡眠中,光基因操作同时增加和减少ABN活性,导致记忆损伤,提示高度协调的ABN活动在REM睡眠中起着重要的记忆巩固作用。
接下来的步骤包括探索在快速眼动睡眠中abn的重新激活是如何巩固记忆的。重新激活是否代表记忆重放?什么在快速眼动期间协调ABN的活动睡眠吗?荷兰银行如何执行记忆的巩固下游吗?
“我们相信这些机制对新的神经元在功能上整合到现有的神经元电路中,”Sakaguchi说。他希望“这些研究将共同有助于开发新的治疗策略来再生受损的大脑。”
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