“记忆”长什么样?-观察-生物探索
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“记忆”长什么样?

2017/10/26 来源:生物通
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导读
 德国弗莱堡大学Marlene Bartos课题组在《Nature Communications》揭示脑细胞记忆存储内容基本过程,在BrainLinks-BrainTools卓越集群和Bernstein中心的协助下,他们强调了抑制神经回路在海马区高频脑波产生中的作用。

本文转载自“生物通”。

人类大脑有数十亿神经细胞,它们的相互作用仿佛交响乐一般,秩序井然且不含多余音节。近日,德国弗莱堡大学Marlene Bartos课题组在《Nature Communications》揭示脑细胞记忆存储内容基本过程,在BrainLinks-BrainTools卓越集群和Bernstein中心的协助下,他们强调了抑制神经回路在海马区高频脑波产生中的作用。

“研究人员很长一段时间都怀疑大脑各种细胞网络的同步合作受30赫兹以上频率协调。例如,这个频率范围的活性降低与阿尔兹海默症显著相关,”Bartos总结道。但是,这种被称作γ波的信号如何出现在脑部多个区域的呢?这对人类的记忆意味着什么呢?

Bartos是突触连接领域的专家,她和她的团队深入探索了小鼠海马区中间神经元(interneurons)的通讯交流。中间神经元位于2个或2个以上其他神经元之间,细胞上有特别短的突起,能快速和高效地向临近细胞传播抑制冲动。


海马区内的中间神经元(绿色),白线勾出了海马扇形区CA3和齿状回(DG)

“类似管弦乐队,一些抑制中间神经元的小回路发挥着重要作用,”Bartos解释。“想象一下,它们的角色就好比指挥,在某些乐章挥舞小棒调低铜管乐器背景音量,以便在下一时刻再次赋予它们力量。”

大脑处理有关记忆信息的过程

这项研究观察到,当中间神经元从休息中苏醒时,周围细胞有能力接受特定信息,于是,它们被刺激产生一个通用的行动潜力,信号就被传输给其他神经元。通过电生理测量反应γ波的释放。“比较有趣的是,我们发现微电路互不干扰,并行储存或访问各种信息,如记忆对象的属性形式和颜色。这种工作方式允许大脑同时、并行处理和记忆。我们认为,这就是记忆最基本的模样了。”

为了找到记忆形成的真实原因,人类还需更多基础研究,Bartos团队正在以最快的速度争取几年内把他们的发现应用于神经退行性疾病治疗。

原文检索:

Strüber M, Sauer JF, Jonas P, Bartos M (2017) Distance-dependent inhibition supports focality of gamma oscillations. Nature Communications 8, Article 758 (2017). DOI: 10.1038/s41467-017-00936-3

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