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研究突出了星形胶质细胞在远程记忆形成中的作用

遥远的回忆,也称为远程记忆,可以指导人类和地球上其他生物的现在和将来的行为。在心理学和神经科学中,术语“远程记忆”是指与过去几周到几十年发生的事件相关的所有记忆。

过去的许多研究都探索了远程记忆的神经基础,或试图确定可能与它们的形成和维持有关的大脑区域。到目前为止,大多数研究结果表明,海马体与额叶皮质脑区域之间的相互作用在巩固这些记忆中起着关键作用。

过去的观察表明,这些大脑区域之间的相互作用随着时间的流逝以及记忆力从最近(即几岁)到遥远而改变。这些大脑区域参与记忆形成的确切时间以及它们对记忆力的持久性保持多长时间的确切时间仍然知之甚少。

星形胶质细胞是星形细胞,已知具有多种功能,包括调节新陈代谢,排毒,组织修复以及为神经元提供营养。最近的研究发现,这些细胞还可以改变大脑中的突触活性,从而在多个水平上影响神经元回路。

耶路撒冷希伯来大学的研究人员最近进行了一项研究,旨在探索星形胶质细胞在记忆获得中的作用。在发表于《自然神经科学》上的论文中,他们提出了许多新的观察结果,阐明了这些细胞在使小鼠甚至人类中形成远程记忆的独特作用。

为了研究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和光遗传学技术。这些技术使神经科学家能够以可逆的方式操纵星形胶质细胞和其他类型的脑细胞,并在特定细胞群活跃或不活跃时观察动物的行为。

在他们的研究中,研究人员使用它们来激活小鼠脑内星形胶质细胞中特定的设计者受体途径。然后,他们观察了这种激活对动物行为及其记忆形成能力的影响。

研究人员在论文中写道:“我们在CA1星形胶质细胞中表达了Gi偶联的设计受体hM4Di,并发现学习过程中的星形细胞操纵会特别损害远程(但不是最近)记忆回忆,并且在检索过程中前扣带回皮层(ACC)的活动减少。”他们的论文。

新发现代表了对星形胶质细胞及其独特功能的理解的重要一步。总体而言,它们提供了进一步的证据,表明星形胶质细胞可以复杂的方式塑造神经元网络并影响许多认知功能,包括获得远程记忆。

更具体地说,研究人员观察到,当小鼠获得新的记忆时,会大量募集投射ACC的CA1神经元,同时激活前扣带回皮质(ACC)中的神经元。但是,当他们使用化学发生技术激活星形胶质细胞中的G i通路时,CA3和CA1神经元之间的通讯受到干扰,从而阻止了ACC的激活。

由于它们对星形胶质细胞的干预,通常在小鼠大脑中的CA1和ACC神经元之间观察到这种投射,因为该动物正在学习抑制某种东西。反过来,这似乎削弱了小鼠获取远程记忆的能力。

这些发现表明,星形胶质细胞通过调节神经元投射到大脑其他区域的能力,在小鼠和潜在人类的远程记忆形成中起重要作用。在这种特定情况下,它们可以控制CA1神经元与ACC之间的通信,这对于远程记忆形成似乎至关重要。

研究人员在论文中总结道:“我们揭示了星形胶质细胞的另一种能力:它们根据投射目标影响邻近的神经元。” “这一发现进一步扩大了星形细胞形成神经元网络并因此具有较高认知功能的复杂方法的范围。”

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