大腦是人體最神秘的部分,,它掌控著人的情感與智慧。學(xué)習(xí)能力對每個人都非常重要,那么大腦如何控制學(xué)習(xí)過程的呢,?
最近,來自美國德州大學(xué)西南醫(yī)學(xué)中心的研究人員發(fā)現(xiàn)了一個能夠影響大腦中與學(xué)習(xí)有關(guān)的區(qū)域中神經(jīng)元發(fā)火的生化開關(guān),。這一發(fā)現(xiàn)將有助于人們了解精神分裂癥和阿爾茨海默癥,。
已經(jīng)知道,Reelin是一種對神經(jīng)系統(tǒng)十分重要的的蛋白質(zhì):在發(fā)育過程中,,reelin發(fā)送信號給遷移的神經(jīng)元并告訴它們應(yīng)該去什么地方,;在成年小鼠中,reelin與記憶的形成有關(guān),,并且降低reelin的水平可能導(dǎo)致人類的精神分裂癥,。
在公布在8月18日的Neuron上的最新的研究中,,Joachim Herz博士和同事研究了大腦中對學(xué)習(xí)至關(guān)重要的海馬區(qū)域。他和同事集中研究了reelin和兩種其他分子——Apoer2和NMDA受體之間的相互作用,。
在神經(jīng)系統(tǒng)中,,NMDA受體被包埋在突觸膜中。Apoer2則是另外一個與NMDA受體有關(guān)的受體,。當(dāng)reelin遇到細(xì)胞時,,它會附著到Apoer2上并通過促進(jìn)細(xì)胞中NMDA受體的一部分的一種化學(xué)修飾來刺激NMDA受體的活性。這種修飾的結(jié)果是使神經(jīng)細(xì)胞接受的信號被放大(更好地接受意味著更高的學(xué)習(xí)能力),。
Apoer2從指導(dǎo)胚胎大腦中的神經(jīng)元到調(diào)節(jié)突觸信號的職能轉(zhuǎn)變發(fā)生在出生之時,。一小串氨基酸被添加到Apoer2的一端——這對蛋白的新功能至關(guān)重要。Herz和同事發(fā)現(xiàn)Apoer2的這種加長形式對reelin作用于NMDA受體是必須的,。當(dāng)reelin結(jié)合到加長的Apoer2時,,NMDA受體會改變它的結(jié)構(gòu)和作用,從而導(dǎo)致神經(jīng)元接受信號的加強(qiáng),。
研究人員創(chuàng)造出了一種丟失了Apoer2拼接部分突變小鼠,,并且發(fā)現(xiàn)這種小鼠學(xué)習(xí)和記憶非常困難。這意味著Apoer2中額外的氨基酸鏈似乎充當(dāng)了讓reelin信號達(dá)到NMDA受體的一個開關(guān),,并因此在動物的學(xué)習(xí)和記憶中起到一種中心作用,。
除了reelin,Apoer2還能與一種叫做ApoE的蛋白結(jié)合,。ApoE的其中一種形式叫做ApoE4,,它已經(jīng)被證明能夠明顯增加老年人發(fā)生阿爾茨海默癥的風(fēng)險(生物通記者楊淑娟)。