原标题:PNAS:捉住这个蛋白质 延伸回忆的保质期就靠它了……
咱们的回忆造就了今天的自己,每个人的脑海中总会保存着一些宝贵的回忆。或是一次浪漫的游览,或许是一场激动的竞赛,即便是曩昔好久总会想起那些难忘的韶光。大脑中的回忆何故有几十年的保质期?这是人们一向想要探求的。
近来,哥伦比亚大学的神经学家在《美国国家科学院刊》上宣布论文称:研讨人员经过调查从大脑中提取的神经元活动,制作出大脑保持长时刻回忆的分子机制。研讨人员概述了CPEB3蛋白怎么影响神经元以贮存经得起时刻检测的回忆。
研讨结果供给了一种全新的观念,即大脑最常见和最基本的分子功用之一。它为以回忆损失为主要特征的退行性神经疾病供给的新的靶点。
回忆是神经元“爱情”的结晶
回忆的发生很是美妙,即便是少纵即逝的时刻短形象都是神经元之间“爱情”磕碰的花火。在两个神经元伸出细微分支(轴突)互相衔接时,回忆便诞生了。咱们称这些衔接点为突触,它们便是神经元“爱情”的枢纽。只不过,有些衔接严密,回忆便经得起年月的检测;有些枢纽软弱,回忆便很快消失了。
2015年,诺贝尔生理医学奖的获得者Eric Kandel 和他的研讨团队在小鼠中发现:在突触中存在一种名为CPEB3的蛋白质,这种蛋白质不只会在构成回忆时呈现,并且还会在回忆往事时呈现。
Eric Kandel
该论文的资深作者Luana Fioriti博士表明:“当咱们按捺小鼠大脑中的CPEB3蛋白时,小鼠依然能够构成新的回忆,可是这些回忆并不能够完好保存下来。假如彻底铲除CPEB3蛋白质,突触就会开裂,回忆也随之消失。”
神经元间的“爱情”枢纽这样加固
研讨人员发现,在掌管回忆的海马体神经元内会守时发生CPEB3蛋白。更奇特的是,一旦有CPEB3发生就会被转移到P体中,P体就像是一个隔离室能够让CPEB3处于休眠状况并预备随时运用。
P体并没有细胞膜相同的物理屏障来包容CPEB3。因为P体密度大于周围环境,这种密度差将P体内的物质固定在一起,使CPEB3留在细胞内部而不是逃逸到细胞的其他部分。
CPEB3(绿色)开释到触突中
一旦P体内填满CPEB3,它就会脱离神经元的中心,沿着它的分支向突触移动。
当小鼠开端构成回忆时,P体就会溶解。
CPEB3被开释到突触中,以协助创立回忆。跟着时刻的推移,跟着更多的CPEB3被开释,神经元之间的联络枢纽便会加强。这改变了神经元的解剖结构,然后安稳了回忆。
哥伦比亚大学的研讨学者发现,CPEB3不会自己进入P体,它需求一种名为SUMO蛋白质的指路。这一进程称为SUMOylation。
结语
这项研讨除了提醒的回忆的构成与消失外,它还供给了对以回忆损失为特征的神经退行性疾病的深化了解。研讨证明了CPEB3在回忆存储方面的重要性,并且人脑中也有CPEB3蛋白,这表明CPEB3蛋白或将是神经退行性疾病的一个潜在靶点。
Fioriti博士说:“咱们的研讨结果强调了蛋白质组成在保存回忆中的关键作用。这关于研讨阿尔茨海默氏症有着非常重要的含义。经过持续深化研讨,咱们有一天能够开发出有用的方法来促进CPEB3,以避免突触退化,然后减缓回忆损失。”
参考文献:
[1] Pinpointing how cells regulate long-lasting memories
[2] U.S. scientists find how brain cells regulate memories in mice study
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