形成記憶對我們學(xué)習(xí)和獲取知識非常重要。20世紀(jì)，理查德塞蒙提出了“字母”的概念，這是記憶的物理基礎(chǔ)：隨著動物的學(xué)習(xí)，信息儲存在大腦的字母中。稍后將檢索此信息。彼得喬納斯解釋說：“枚舉在哪里？這是我們的問題之一。”“突觸可塑性，即神經(jīng)元之間增強的交流，解釋了亞細胞水平上的記憶形成。因此，為了尋找字母，我們探索了突觸可塑性的結(jié)構(gòu)相關(guān)性?！?
意想不到的機制加強了溝通。
為了這項研究，博士后大衛(wèi)范達爾研究了海馬體中的單一突觸，這是學(xué)習(xí)和記憶所需的大腦區(qū)域。Vandael從與海馬錐體細胞神經(jīng)元相連的許多突觸中選擇了一個，并記錄了當(dāng)顆粒細胞向與之相連的錐體細胞發(fā)送信號時發(fā)生了什么?！皬膯蝹€識別的突觸進行記錄非常重要。因此，我們建立了一個幾乎不可能的實驗，在這個實驗中，我們同時記錄了一個小突觸前末端及其突觸后目標(biāo)神經(jīng)元的電信號。這是檢查突觸的完美方法，”Vandael舉了一個例子。
Vandael發(fā)現(xiàn)，當(dāng)顆粒細胞著火時，它可以誘導(dǎo)一種叫做突觸后增強的突觸可塑性，這種可塑性可以在幾分鐘內(nèi)增強顆粒細胞和錐體細胞之間的交流。然而，這種可塑性背后的機制是出乎意料的：根據(jù)其他人對模型突觸的發(fā)現(xiàn)，Held、Vandael和Jonas的花萼假設(shè)產(chǎn)生可塑性是因為囊泡在一系列活動后更有可能將神經(jīng)遞質(zhì)釋放到突觸中。神經(jīng)遞質(zhì)的釋放是信號從一個神經(jīng)元傳遞到另一個神經(jīng)元的方式。“相反，我們發(fā)現(xiàn)在顆粒細胞變得活躍后，更多含有神經(jīng)遞質(zhì)的小泡儲存在突觸前末梢，”Vandael解釋道。"
小泡代表短期記憶嗎？
在學(xué)習(xí)過程中，當(dāng)顆粒細胞活躍時，小泡被推入活躍區(qū)的池中。當(dāng)活性降低時，囊泡保留在池中。當(dāng)活動恢復(fù)時，儲存在活躍區(qū)域的更多囊泡意味著更多的遞質(zhì)被釋放到突觸中。Vandael補充道：“短期記憶可能是儲存小泡以備日后釋放的活動?！?
喬納斯說，最終，這可能是一個重要的發(fā)現(xiàn)。“通過分析可塑性的生物物理和結(jié)構(gòu)成分，如果我們相信突觸可塑性是學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，那么大衛(wèi)可能會發(fā)現(xiàn)這個標(biāo)記。”在進一步的工作中，該團隊目前正試圖將突觸信號與體內(nèi)的行為變化聯(lián)系起來。
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