LA JOLLA-(2019年8月22日)Salk的研究人員發(fā)現(xiàn),被稱為星形膠質細胞的星形膠質細胞有助于大腦建立持久的記憶。這項新的工作增加了越來越多的證據(jù),表明長期以來被認為只是大腦支持細胞的星形膠質細胞可能會發(fā)揮更主導的作用。這項研究發(fā)表在2019年7月26日的《膠質細胞瘤》(GLIA)雜志上,可以為患有長期記憶障礙的疾病提供治療,如創(chuàng)傷性腦損傷或癡呆。
“這表明,這些細胞不僅幫助神經(jīng)元維持活動,”薩爾克計算神經(jīng)生物學實驗室負責人、這項新工作的資深作者特倫斯塞吉諾夫斯基教授說?!斑@表明,它們實際上在信息如何在大腦中傳遞和存儲方面發(fā)揮著重要作用。”
大腦中的神經(jīng)元依靠快速電信號在整個大腦中傳播并釋放神經(jīng)遞質,但星形膠質細胞反而產(chǎn)生鈣信號并釋放稱為膠質體的物質,其中一些物質在化學性質上與神經(jīng)遞質相似。根據(jù)經(jīng)典觀點,星形膠質細胞的功能主要是為更活躍的神經(jīng)元提供支持,幫助運輸營養(yǎng)物質,清理分子碎片,將神經(jīng)元固定到位。最近,研究人員發(fā)現(xiàn),它們可能通過釋放神經(jīng)膠質細胞在大腦中發(fā)揮其他更活躍的作用,但這些作用在很大程度上仍然是神秘的。
2014年,Sejnowski、Salk博士后研究員AntnioPinto-Duarte和他的同事們表明,禁用星形膠質細胞中膠質細胞的釋放會導致一種稱為伽馬振蕩的電子節(jié)律,這對于認知技能非常重要。在那項研究中,當研究人員測試殘疾星形膠質細胞小鼠的學習和記憶能力時,他們發(fā)現(xiàn)缺陷僅限于辨別新奇事物的能力。
在這項新的研究中,Sejnowski的團隊首次尋找星形膠質細胞受損小鼠的長期記憶。他們使用的基因工程動物缺乏一種叫做肌醇1,4,5-三磷酸2型(IP3R2)的受體,星形膠質細胞依靠這種受體釋放鈣進行交流。
研究人員對老鼠進行了三種不同類型的學習和記憶挑戰(zhàn)測試,包括與新物體互動和尋找迷宮的出口。在每種情況下,缺乏IP3R2的小鼠表現(xiàn)出與正常小鼠相同的學習能力。此外,當在每個初始學習過程后的24-48小時內進行測試時,星形膠質細胞受損的小鼠仍然可以保留信息,例如,通過迷宮找到它們的方法。結果與以往的研究一致。
然而,當小組再等2到4周,重新測試訓練過的老鼠時,他們看到了很大的不同。缺乏受體的老鼠表現(xiàn)更差,在完成迷宮時犯的錯誤是正常老鼠的兩倍多。
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