2020年6月24日訊 /生物谷BIOON /——6月4日發(fā)表在《神經(jīng)元》(Neuron)雜志上的一項(xiàng)研究表明,，在成年老鼠大腦的海馬體中,，新形成的細(xì)胞在學(xué)習(xí)經(jīng)歷后會(huì)在睡眠的快速眼動(dòng)（REM）階段重新激活,。
多倫多大學(xué)的神經(jīng)科學(xué)家Sheena Josselyn說(shuō)道："這是一篇非?？岬恼撐?。這是第一項(xiàng)將新生神經(jīng)元與依賴(lài)睡眠的記憶鞏固聯(lián)系起來(lái)的研究,。我相信這將對(duì)研究記憶,、睡眠以及那些對(duì)成人神經(jīng)發(fā)生感興趣的科學(xué)家產(chǎn)生廣泛的影響,。"Josselyn沒(méi)有參與這項(xiàng)研究。
在成年哺乳動(dòng)物的大腦中,，大多數(shù)細(xì)胞不會(huì)復(fù)制,。但是，在這個(gè)器官的中央深處,，在海馬體的一個(gè)叫做齒狀回的特殊區(qū)域,，在動(dòng)物的一生中，都有新的神經(jīng)元持續(xù)以緩慢的速度生成,。在其他認(rèn)知任務(wù)中,，神經(jīng)發(fā)生被認(rèn)為對(duì)記憶的形成很重要。事實(shí)上,，如果成年老鼠的神經(jīng)元(ABNs)的活動(dòng)在學(xué)習(xí)經(jīng)歷中受到干擾,，動(dòng)物將不能像當(dāng)這些細(xì)胞單獨(dú)存在時(shí)那樣有效地記住事件。
圖片來(lái)源：thescientist
然而,，學(xué)習(xí)只是形成記憶的一部分,。為了保持記憶，睡眠,，尤其是快速眼動(dòng)睡眠是必不可少的,。"睡眠剝奪通常會(huì)減少神經(jīng)新生，"日本筑波大學(xué)國(guó)際綜合睡眠醫(yī)學(xué)研究所的神經(jīng)學(xué)家Masanori Sakaguchi說(shuō)道。Sakaguchi說(shuō),，問(wèn)題是"成人出生的神經(jīng)元在睡眠中有什么功能嗎,？"
為了找到答案，Sakaguchi的團(tuán)隊(duì)首先檢測(cè)了小鼠在學(xué)習(xí)經(jīng)歷后以及隨后的睡眠中神經(jīng)的活動(dòng)情況,。在學(xué)習(xí)經(jīng)歷中,，小鼠的腳在進(jìn)入特定籠子時(shí)受到點(diǎn)擊。通過(guò)使用附著在自由活動(dòng)小鼠頭骨上的微型顯微鏡和熒光標(biāo)記來(lái)跟蹤ABN活動(dòng),，研究小組發(fā)現(xiàn),，在情境電擊學(xué)習(xí)事件后被激活的ABNs更有可能在動(dòng)物的下一個(gè)REM睡眠階段被重新激活。
快速眼動(dòng)睡眠,，也就是人類(lèi)做夢(mèng)的時(shí)候,，在老鼠身上只持續(xù)一分鐘左右，可以通過(guò)電生理學(xué)和肌肉張力測(cè)量來(lái)確定,。雖然還不知道老鼠是否會(huì)做夢(mèng),，但這種與學(xué)習(xí)相關(guān)的ABN的重新激活表明這種活動(dòng)可能是記憶回放的一部分。
接下來(lái),，研究小組通過(guò)光基因刺激或抑制在老鼠睡眠時(shí)經(jīng)歷電擊的老鼠大腦中的ABN活動(dòng),。他們表明，在快速眼動(dòng)睡眠期間,，ABN調(diào)節(jié)能使這些動(dòng)物忘記它們的恐懼--當(dāng)它們回到與電擊有關(guān)的籠子時(shí),，它們比那些ABNs不受干擾的老鼠更少凍結(jié)。動(dòng)物睡眠時(shí)的腦電波模式本身并沒(méi)有受到光基因治療的影響,，這表明記憶損傷不僅僅是睡眠中斷的結(jié)果,。
無(wú)論ABNs是被刺激還是被抑制，記憶損傷的程度是相似的,。紐約大學(xué)醫(yī)學(xué)院的神經(jīng)學(xué)家Gyorgy Buzsaki沒(méi)有參與這項(xiàng)研究,，他說(shuō)，這是因?yàn)閮烧叨紩?huì)導(dǎo)致這些神經(jīng)元受到干擾,。
事實(shí)上,，哥倫比亞大學(xué)的Rene Hen和他的同事們之前的研究也表明，在學(xué)習(xí)過(guò)程中光基因的刺激或抑制會(huì)損害老鼠的記憶,。"很明顯,，ABNs在記憶形成中發(fā)揮了作用，"不是該研究小組成員的Hen說(shuō),，"但這真的是第一次有人在快速眼動(dòng)睡眠中暗示它們的作用,。"
圖片來(lái)源：COURTESY OF MASANORI SAKAGUCHI
Sakaguchi和他的同事們的下一個(gè)計(jì)劃是闡明當(dāng)編碼新的記憶時(shí)ABNs是如何整合到現(xiàn)有的記憶通路中的機(jī)制，這樣這些知識(shí)就可以"應(yīng)用于開(kāi)發(fā)新的治療記憶障礙的療法",。
假設(shè)這些發(fā)現(xiàn)可以被證實(shí),，并且它們可以推廣到其他類(lèi)型的記憶--不僅僅是恐懼條件反射--"我相信[它們]也適用于人類(lèi),，"Buzsaki說(shuō)。他說(shuō),，海馬體和齒狀回畢竟是"非常古老的結(jié)構(gòu)",，它們的許多機(jī)制都保存得很好。（生物谷Bioon.com）
參考資料：
Adult-Born Neurons Strengthen Memories While Mice Sleep
What Do New Neurons in the Brains of Adults Actually Do,？
D. Kumar et al.,， "Sparse activity of hippocampal adult-born neurons during REM sleep is necessary for memory consolidation,，" Neuron,， doi：10.1016/j.neuron.2020.05.008， 2020.
Distinct Contribution of Adult-Born Hippocampal Granule Cells to Context Encoding（潤(rùn)寶醫(yī)療網(wǎng)）
多倫多大學(xué)的神經(jīng)科學(xué)家Sheena Josselyn說(shuō)道："這是一篇非?？岬恼撐?。這是第一項(xiàng)將新生神經(jīng)元與依賴(lài)睡眠的記憶鞏固聯(lián)系起來(lái)的研究,。我相信這將對(duì)研究記憶,、睡眠以及那些對(duì)成人神經(jīng)發(fā)生感興趣的科學(xué)家產(chǎn)生廣泛的影響,。"Josselyn沒(méi)有參與這項(xiàng)研究。
在成年哺乳動(dòng)物的大腦中,，大多數(shù)細(xì)胞不會(huì)復(fù)制,。但是，在這個(gè)器官的中央深處,，在海馬體的一個(gè)叫做齒狀回的特殊區(qū)域,，在動(dòng)物的一生中，都有新的神經(jīng)元持續(xù)以緩慢的速度生成,。在其他認(rèn)知任務(wù)中,，神經(jīng)發(fā)生被認(rèn)為對(duì)記憶的形成很重要。事實(shí)上,，如果成年老鼠的神經(jīng)元(ABNs)的活動(dòng)在學(xué)習(xí)經(jīng)歷中受到干擾,，動(dòng)物將不能像當(dāng)這些細(xì)胞單獨(dú)存在時(shí)那樣有效地記住事件。
圖片來(lái)源：thescientist然而,，學(xué)習(xí)只是形成記憶的一部分,。為了保持記憶，睡眠,，尤其是快速眼動(dòng)睡眠是必不可少的,。"睡眠剝奪通常會(huì)減少神經(jīng)新生，"日本筑波大學(xué)國(guó)際綜合睡眠醫(yī)學(xué)研究所的神經(jīng)學(xué)家Masanori Sakaguchi說(shuō)道。Sakaguchi說(shuō),，問(wèn)題是"成人出生的神經(jīng)元在睡眠中有什么功能嗎,？"
為了找到答案，Sakaguchi的團(tuán)隊(duì)首先檢測(cè)了小鼠在學(xué)習(xí)經(jīng)歷后以及隨后的睡眠中神經(jīng)的活動(dòng)情況,。在學(xué)習(xí)經(jīng)歷中,，小鼠的腳在進(jìn)入特定籠子時(shí)受到點(diǎn)擊。通過(guò)使用附著在自由活動(dòng)小鼠頭骨上的微型顯微鏡和熒光標(biāo)記來(lái)跟蹤ABN活動(dòng),，研究小組發(fā)現(xiàn),，在情境電擊學(xué)習(xí)事件后被激活的ABNs更有可能在動(dòng)物的下一個(gè)REM睡眠階段被重新激活。
快速眼動(dòng)睡眠,，也就是人類(lèi)做夢(mèng)的時(shí)候,，在老鼠身上只持續(xù)一分鐘左右，可以通過(guò)電生理學(xué)和肌肉張力測(cè)量來(lái)確定,。雖然還不知道老鼠是否會(huì)做夢(mèng),，但這種與學(xué)習(xí)相關(guān)的ABN的重新激活表明這種活動(dòng)可能是記憶回放的一部分。
接下來(lái),，研究小組通過(guò)光基因刺激或抑制在老鼠睡眠時(shí)經(jīng)歷電擊的老鼠大腦中的ABN活動(dòng),。他們表明，在快速眼動(dòng)睡眠期間,，ABN調(diào)節(jié)能使這些動(dòng)物忘記它們的恐懼--當(dāng)它們回到與電擊有關(guān)的籠子時(shí),，它們比那些ABNs不受干擾的老鼠更少凍結(jié)。動(dòng)物睡眠時(shí)的腦電波模式本身并沒(méi)有受到光基因治療的影響,，這表明記憶損傷不僅僅是睡眠中斷的結(jié)果,。
無(wú)論ABNs是被刺激還是被抑制，記憶損傷的程度是相似的,。紐約大學(xué)醫(yī)學(xué)院的神經(jīng)學(xué)家Gyorgy Buzsaki沒(méi)有參與這項(xiàng)研究,，他說(shuō)，這是因?yàn)閮烧叨紩?huì)導(dǎo)致這些神經(jīng)元受到干擾,。
事實(shí)上,，哥倫比亞大學(xué)的Rene Hen和他的同事們之前的研究也表明，在學(xué)習(xí)過(guò)程中光基因的刺激或抑制會(huì)損害老鼠的記憶,。"很明顯,，ABNs在記憶形成中發(fā)揮了作用，"不是該研究小組成員的Hen說(shuō),，"但這真的是第一次有人在快速眼動(dòng)睡眠中暗示它們的作用,。"
圖片來(lái)源：COURTESY OF MASANORI SAKAGUCHI
Sakaguchi和他的同事們的下一個(gè)計(jì)劃是闡明當(dāng)編碼新的記憶時(shí)ABNs是如何整合到現(xiàn)有的記憶通路中的機(jī)制，這樣這些知識(shí)就可以"應(yīng)用于開(kāi)發(fā)新的治療記憶障礙的療法",。
假設(shè)這些發(fā)現(xiàn)可以被證實(shí),，并且它們可以推廣到其他類(lèi)型的記憶--不僅僅是恐懼條件反射--"我相信[它們]也適用于人類(lèi),，"Buzsaki說(shuō)。他說(shuō),，海馬體和齒狀回畢竟是"非常古老的結(jié)構(gòu)",，它們的許多機(jī)制都保存得很好。（生物谷Bioon.com）
參考資料：
Adult-Born Neurons Strengthen Memories While Mice Sleep
What Do New Neurons in the Brains of Adults Actually Do,？
D. Kumar et al.,， "Sparse activity of hippocampal adult-born neurons during REM sleep is necessary for memory consolidation,，" Neuron,， doi：10.1016/j.neuron.2020.05.008， 2020.
Distinct Contribution of Adult-Born Hippocampal Granule Cells to Context Encoding（潤(rùn)寶醫(yī)療網(wǎng)）
