把新的长期记忆想象成大脑内部的一个建筑工地。大脑的神经元自我重组,建立或拆除与其他神经元的连接,以存储记忆以便在需要时检索。
没有帮助,神经元就无法完成这项工作。他们需要来自遥远仓库的建筑材料。因此,卡车上高速公路将货物运送到施工现场。
这些卡车的货物会随着时间的推移而变化,具体取决于记忆的强度。神经元是否需要补给来构建一个持续数小时、数天、数周甚至数年的结构?
Herbert Wertheim UF Scripps生物医学创新与技术研究所的研究人员发现,这些细胞建筑材料 - 在这种情况下,蛋白质组 - 在形成短期和长期记忆的同时经历经验依赖性的变化。
Wertheim UF Scripps研究所科学家团队关于这一发现的论文于5月<>日发表在神经科学学会的开放获取期刊eNeuro上。
这是对大脑可塑性的一瞥,或者它在我们生活和积累记忆时适应和改变其结构的能力。
此外,它还启发了未来关于大脑极其复杂的系统如何运作的研究。科学家们说,这对更好地了解神经系统疾病有潜在的影响。这些包括阿尔茨海默氏症和肌萎缩侧索硬化症,称为ALS或Lou Gehrig病。
“这让我们更详细地了解了我们知道对记忆很重要的过程,”资深作者Sathyanarayanan V. Puthanveettil博士说。他是Wertheim UF Scripps研究所的副教授。
“这些神经元的连接需要选择性地修改以形成长期记忆,”他补充说。“为了发生修饰,神经元需要将物质从细胞的体细胞发送到其遥远的突触。发送独特的蛋白质包,随着记忆的编码,这些蛋白质货物会随着时间的推移而变化。这是一个令人兴奋的发现。
体细胞是神经元的主体,其细胞核所在的位置,而突触是神经元之间建立连接的地方。在细胞层面上,这是一次漫长的旅行。
Puthanveettil的团队使用一种名为Aplysia的海蛞蝓来探索记忆是如何编码的。与人脑中的神经元相比,这些蛞蝓具有巨大的神经元,使它们更容易研究。
在蛞蝓中存储某些记忆的神经机制被认为与人脑中发生的事情非常相似,Puthanveettil说。当然,记忆是人类的本质。
有时记忆是短暂的,比如我们在聚会上看到一个陌生人的脸,第二天就想不起了。他说,大脑中一个简单的生化变化会产生短期记忆,这些记忆会伴随我们几分钟到几个小时。
然而,长期记忆会带出完整的施工人员,他们不可磨灭地编码大脑的回路,特别是当大脑对一个强烈的事件敏感时——车祸,孩子的出生,当有人得知令人震惊的消息的那一刻。
Puthanveettil说,大脑如何做到这一点一直知之甚少,即使是现在,还需要更多的研究才能完全破译形成记忆的细胞构建块。
在体细胞和突触之间移动的物质包括许多蛋白质,这些蛋白质是驱动许多过程和化学反应的关键主力,使人体细胞能够发挥作用并执行任务。
其他细胞材料也可能随着时间的推移而改变,Puthanveettil说。但这将是未来研究的课题。
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