2020年9月8日特征
研究突出了星形胶质细胞在偏远记忆形成中的作用
![a, Bilateral double injection of AAV8-GFAP::hM4Di–mCherry resulted in the selective expression of hM4Di in the CA1. Scale bar, 200 µm. b, hM4Di (red) was expressed in the astrocytic membrane around the soma and in the distal processes. Scale bar, 50 µm. c, Representative images (left) and quantification of c-Fos expression. CNO administration in vivo to mice expressing hM4Di (red) in CA1 astrocytes resulted in a significant increase in c-Fos expression (green) in these astrocytes compared with saline-injected controls (*P < 0.00005, n = 2–4 mice, 6–15 slices per groups). Scale bar, 50 μm. d, Representative images of hM4Di–mCherry and GCaMP6f co-expression in CA1 astrocytes. e, Scheme of the experiment: astrocytes were imaged three times for 3 min each time before and after the application of ACSF (109 ROIs from 5 mice) or CNO (10 μM; 299 ROIs from 8 mice). f,g, CNO application triggered a decrease in baseline intracellular Ca2+ levels, as reflected by the mode of fluorescence levels (*P < 0.01) (f), and reduced the total size of Ca2+ events in these cells (*P < 0.005) (g), compared with astrocytes treated with ACSF. All ROIs are presented as dots in a scatter plot, and the average change (Δ) following treatment is plotted in the inset. Credit: Kol et al. 研究突出了星形胶质细胞在偏远记忆形成中的作用](https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2020/5-studyhighlig.jpg)
从遥远的过去,也被称为偏远记忆的回忆可以指导地球上的人类和其他生物的现行和未来行为。在心理学和神经科学中,术语“偏远记忆”是指与过去几年到几十年发生的事件相关的所有记忆。
许多过去的研究已经探索了偏远记忆的神经内衬或试图识别脑可以参与如何形成和维持的地区随着时间的推移。到目前为止,大多数发现都提出了海马和额叶脑区之间的相互作用在整合这些存储器中起着关键作用。
过去的观察结果表明,随着时间的推移,这些大脑区域之间的相互作用随着时间的推移而变化,并且从最近(即,几年,几年)到遥远。这些时的确切时间脑区参与形成一个记忆然而,它们对耐力保持重要的时间仍然很差。
星形胶质细胞是已知具有若干功能的星形细胞,包括调节代谢,解毒,组织修复和提供营养素神经元。最近的研究发现这些细胞还可以改变大脑中的突触活动,从而在多个层面处影响神经元电路。
希伯来大学耶路撒冷大学的研究人员最近进行了一项旨在探索星形胶质细胞在记忆收购中的作用的研究。在他们的论文中,发表在自然神经科学,它们呈现了许多新的观察结果,即揭示了这些细胞在使小鼠中的偏远记忆形成形成的独特贡献,并且可能也是人类。
为了探讨星形胶质细胞在记忆形成中的作用,研究人员使用了一系列的化学生成和致敏技术。这些技术允许神经科学分子以可逆的方式操纵星形胶质细胞和其他类型的脑细胞,并在特定细胞群是活性或无活性时观察动物的行为。
在他们的研究中,研究人员使用它们在小鼠脑内的星形胶质细胞中激活特定的设计师受体途径。然后,它们观察了这种激活对动物行为的影响以及它们形成存储器的能力。
“我们表达了g一世-cupled设计师受体HM4DI在CA1星形胶质细胞中,发现学习期间的星形胶质织造操作特别受损,但最近的记忆召回并降低了活动前刺铰接皮质(ACC)在检索期间,“研究人员在纸质中写道。
新发现在了解星形胶质细胞及其独特功能方面代表了重要的一步。总体而言,它们提供了进一步的证据,即星形胶质细胞可以以复杂的方式塑造神经元网络,并影响许多认知功能,包括获取远程存储器。
更具体地,研究人员观察到,当小鼠获取新记忆时,在大量募集Acc突出的Ca1神经元,并且同时激活前刺皮层(ACC)中的神经元。当他们激活g时一世然而,使用化学技术的星形胶质细胞的途径,干扰了Ca 3和Ca1神经元之间的通信,防止了ACC的激活。
由于它们对星形胶质细胞的干预,因此在动物学习某些东西时,通常观察到小鼠脑中的Ca1和Acc神经元之间的投影被压抑。反过来,这似乎损害了小鼠获得远程记忆的能力。
研究结果表明,星形胶质细胞在小鼠和潜在的人类中形成了重要作用,通过它们能够调节神经元的投影到大脑的其他区域。在该特定实例中,它们可以控制CA1神经元和ACC之间的通信,这似乎是远程存储器的必要条件。
“我们透露了一种星形胶质细胞的另一种能力:它们基于投影目标影响其邻近的神经元,”研究人员在纸质中得出结论。“这一发现进一步扩展了星形胶质细胞形状神经网络的复杂方式的曲目,并因此扩展了复杂的方式,并且因此高认知功能。”
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