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像这样的物品铭刻在我们的记忆中,塑造了我们,帮助我们轻松地驾驭环境和日常生活。但是这些记忆是如何形成的呢?如果我们能阻止它们在像阿尔茨海默病这样的毁灭性疾病下溜走呢?
UBC医学院的科学家们刚刚揭开了这个谜题的关键部分。在今天发表在《自然通讯》上的一项研究中,研究人员发现了一种新型脑细胞,它在我们记忆和识别物体的能力中起着核心作用。
这些高度特化的神经元被称为“卵形细胞”,每当我们遇到新事物时,它们就会被激活,触发一个将这些物体存储在记忆中的过程,让我们在几个月甚至几年之后还能认出它们。
“物体识别记忆对我们的身份以及我们如何与世界互动至关重要。知道一个物体是熟悉的还是新的,可以决定从生存到日常功能的一切,并对与记忆相关的疾病和障碍有着巨大的影响。”Mark Cembrowski博士说。
卵形细胞因其细胞体独特的卵状形状而得名,在人类、小鼠和其他动物的海马体中,卵形细胞的数量相对较少。
该研究的主要作者Adrienne Kinman在分析小鼠大脑样本时发现了这些细胞的独特特性,当时她注意到一小群神经元具有非常独特的基因表达。
“它们就藏在那里,众目睽睽之下。通过进一步分析,我们发现它们在细胞和功能水平上以及它们的神经回路方面与其他神经元非常不同。”
为了了解卵形细胞的作用,研究人员对小鼠体内的卵形细胞进行了操作,使它们在大脑内活跃时发光。然后,研究小组使用微型单光子显微镜观察小鼠与环境相互作用时的细胞。
当小鼠遇到不熟悉的物体时,卵形细胞会发光,但随着它们逐渐习惯,这些细胞就停止了反应。换句话说,这些细胞完成了它们的任务:老鼠现在记住了这些物体。
“值得注意的是,这些细胞在接触新事物时的反应是多么生动。很少能看到细胞活动和行为之间如此清晰的联系,在小鼠身上,这些细胞可以记住与一个物体的一次接触长达数月之久,这对这些动物来说是一种非凡的持续记忆。”
研究人员目前正在调查卵形细胞在一系列脑部疾病中所起的作用。研究小组的假设是,当细胞变得失调时,要么过于活跃,要么不够活跃,它们可能会导致阿尔茨海默病和癫痫等疾病的症状。
“识别记忆是阿尔茨海默病的标志之一——你忘记了钥匙是什么,或者你爱的人的照片。如果我们可以操纵这些细胞来防止或逆转这种情况呢?对于癫痫,我们看到卵形细胞是过度兴奋的,可能在癫痫发作的开始和传播中发挥作用,使它们成为新疗法的一个有希望的目标。”
对Cembrowski博士来说,发现这种高度特化的神经元颠覆了几十年来的传统观念,即海马体只包含一种控制记忆多个方面的细胞。
“从基础神经科学的角度来看,它确实改变了我们对记忆如何工作的理解,”他说。“它打开了一扇门,让我们认识到大脑中可能还有其他未被发现的神经元类型,每一种神经元在学习、记忆和认知中都有专门的作用。”这创造了一个充满可能性的世界,将彻底重塑我们处理和治疗大脑健康和疾病的方式。”
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