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PNAS:抓住这个蛋白质!延长记忆的保质期就靠它了……

时间:2019-09-02

15: 07: 02 Rice Grain Creative

我们的记忆创造了我们自己,在我们的脑海中总会有一些珍贵的回忆。或者浪漫之旅,也许是一场激动人心的比赛,即使在过去的很长一段时间里,也会永远记住那些令人难忘的时光。大脑中的记忆如何具有数十年的保质期?这是人们一直想探索的。

最近,哥伦比亚大学的一位神经科学家发表了一篇关于《美国国家科学院刊》的论文,研究人员通过观察从大脑中提取的神经元活动,绘制了大脑维持长期记忆的分子机制。研究人员概述了CPEB3蛋白如何刺激神经元储存经得起时间考验的记忆。

这些发现提供了一种新的视角,是大脑最常见和最基本的分子功能之一。它为以记忆丧失为特征的退行性神经疾病提供了新的靶点。

记忆是神经元“爱”的结晶

记忆的产生是美妙的,即使是短暂的短暂印象也是神经元之间“爱”碰撞的火焰。当两个神经元从小分支(轴突)突出时,记忆就诞生了。我们将这些交叉点称为突触,这是神经元“爱”的纽带。然而,一些连接是紧密的,记忆可以经受多年的考验;一些债券是脆弱的,记忆很快消失。

神经元之间的联系图片来自:维基百科

2015年,诺贝尔生理学和医学奖获得者埃里克坎德尔和他的团队在老鼠身上发现,突触中有一种叫做CPEB3的蛋白质不仅在记忆形成时出现,而且在回忆起过去的事件时也会出现。

Eric Kandel

该论文的高级作者Luana Fioriti博士说:“当我们抑制小鼠脑中的CPEB3蛋白时,小鼠仍然会形成新的记忆,但这些记忆并未完全保留。如果CPEB3蛋白完全消除,突触它将破裂,记忆将消失。“

神经元之间的“爱”关系如此强化

研究人员发现,CPEB3蛋白在负责记忆的海马神经元中定期产生。更令人惊奇的是,一旦生成CPEB3,它将被转移到P体。 P体就像一个隔离室,可以使CPEB3睡眠并准备好使用。

P体与细胞膜不具有相同的物理屏障以容纳CPEB3。由于P体的密度大于周围环境,因此这种密度差异将P体中的物质保持在一起,使CPEB3留在细胞内而不是逃逸到细胞的其他部分。

CPEB3(绿色)释放到接触网

一旦P充满CPEB3,它就会离开神经元的中心并沿着其分支向突触移动。当小鼠开始形成记忆时,P体溶解。 CPEB3被释放到突触中以帮助创建内存。随着时间的推移,随着更多的CPEB3被释放,神经元之间的联系将会增加。这改变了神经元的解剖结构,从而稳定了记忆。

哥伦比亚大学的研究人员发现,CPEB3本身并不进入P体,它需要一个名为SUMO蛋白的指南。此过程称为SUMOylation。

结论

除了揭示记忆的形成和消失外,本研究还提供了以记忆丧失为特征的神经退行性疾病的见解。研究表明CPEB3在记忆储存中的重要性,人脑中也存在CPEB3蛋白,提示CPEB3蛋白可能是神经退行性疾病的潜在靶点。

Fioriti博士说:“我们的研究结果突出了蛋白质合成在保存记忆中的关键作用。这对于研究阿尔茨海默病非常重要。通过继续我们的研究,我们可以开发有用的方法一天。促进CPEB3预防突触降解,从而减慢记忆力减退。“

[1]精确定位细胞如何调节持久记忆

[2]美国科学家发现脑细胞如何调节小鼠研究中的记忆

本文是生物探索原创,欢迎个人转发。需要重印的任何其他媒体或网站必须在文本之前指明生物探索的来源。

我们的记忆创造了我们自己,在我们的脑海中总会有一些珍贵的回忆。或者浪漫之旅,也许是一场激动人心的比赛,即使在过去的很长一段时间里,也会永远记住那些令人难忘的时光。大脑中的记忆如何具有数十年的保质期?这是人们一直想探索的。

最近,哥伦比亚大学的一位神经科学家发表了一篇关于《美国国家科学院刊》的论文,研究人员通过观察从大脑中提取的神经元活动,绘制了大脑维持长期记忆的分子机制。研究人员概述了CPEB3蛋白如何刺激神经元储存经得起时间考验的记忆。

这些发现提供了一种新的视角,是大脑最常见和最基本的分子功能之一。它为以记忆丧失为特征的退行性神经疾病提供了新的靶点。

记忆是神经元“爱”的结晶

记忆的产生是美妙的,即使是短暂的短暂印象也是神经元之间“爱”碰撞的火焰。当两个神经元从小分支(轴突)突出时,记忆就诞生了。我们将这些交叉点称为突触,这是神经元“爱”的纽带。然而,一些连接是紧密的,记忆可以经受多年的考验;一些债券是脆弱的,记忆很快消失。

神经元之间的联系图片来自:维基百科

2015年,诺贝尔生理学和医学奖获得者埃里克坎德尔和他的团队在老鼠身上发现,突触中有一种叫做CPEB3的蛋白质不仅在记忆形成时出现,而且在回忆起过去的事件时也会出现。

Eric Kandel

该论文的高级作者Luana Fioriti博士说:“当我们抑制小鼠脑中的CPEB3蛋白时,小鼠仍然会形成新的记忆,但这些记忆并未完全保留。如果CPEB3蛋白完全消除,突触它将破裂,记忆将消失。“

神经元之间的“爱”关系如此强化

研究人员发现,CPEB3蛋白在负责记忆的海马神经元中定期产生。更令人惊奇的是,一旦生成CPEB3,它将被转移到P体。 P体就像一个隔离室,可以使CPEB3睡眠并准备好使用。

P体与细胞膜不具有相同的物理屏障以容纳CPEB3。由于P体的密度大于周围环境,因此这种密度差异将P体中的物质保持在一起,使CPEB3留在细胞内而不是逃逸到细胞的其他部分。

CPEB3(绿色)释放到接触网

一旦P充满CPEB3,它就会离开神经元的中心并沿着其分支向突触移动。当小鼠开始形成记忆时,P体溶解。 CPEB3被释放到突触中以帮助创建内存。随着时间的推移,随着更多的CPEB3被释放,神经元之间的联系将会增加。这改变了神经元的解剖结构,从而稳定了记忆。

哥伦比亚大学的研究人员发现,CPEB3本身并不进入P体,它需要一个名为SUMO蛋白的指南。此过程称为SUMOylation。

结论

除了揭示记忆的形成和消失外,本研究还提供了以记忆丧失为特征的神经退行性疾病的见解。研究表明CPEB3在记忆储存中的重要性,人脑中也存在CPEB3蛋白,提示CPEB3蛋白可能是神经退行性疾病的潜在靶点。

Fioriti博士说:“我们的研究结果突出了蛋白质合成在保存记忆中的关键作用。这对于研究阿尔茨海默病非常重要。通过继续我们的研究,我们可以开发有用的方法一天。促进CPEB3预防突触降解,从而减慢记忆力减退。“

[1]精确定位细胞如何调节持久记忆

[2]美国科学家发现脑细胞如何调节小鼠研究中的记忆

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