麻省理工找到失落30年的证据

时间:2006年8月31日
来源:生物通

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最近,美国麻省理工的Picower学习和记忆研究所的研究人员终于证实了30多年来一直没有切实证据的事实。这项刊登在8月25日的《科学》杂志上的研究证实在我们学习时,神经元间特定的关键连接被强化。

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生物通报道:最近,美国麻省理工的Picower学习和记忆研究所的研究人员终于证实了30多年来一直没有切实证据的事实。这项刊登在8月25日的《科学》杂志上的研究证实在我们学习时,神经元间特定的关键连接被强化。

研究人员证实了人们一直以来的看法,即LTP(长时程增强,long-term potentiation)在学习时的海马体中确实被诱导。这项研究对神经科学家具有重要意义,因为这个证据自从30多年前人们知道了LTP后却一直处于失落、缺席。

这些发现充分证实了LTP是神经的记忆机制。

LTP是大脑根据经验改变的惊人能力的一个例子。LTP能加强突触(或神经元间的连接),而它的对应者LTD(长时程抑制)则削弱未使用的突触。

由于LTP是在二十世纪六十年代末期发现的,到目前为止已经就这个认为该现象是海马体中重要的学习和基因机制的假说发表了数千篇论文。

研究人员发现神经元的电刺激(模拟大脑在应答感觉输出时的电脉冲)能够加强突触间的联系。这个假说认为LTP发生在海马体中,但是却一直没有决定性的证据证明学习直接和LTP相关。

问题主要有三个。首先,由于学习任务需要对一个事件进行多次重复并且在动物学习的速率也有差别,因此模糊了LTP的时间感觉标记物。第二,发生在以海马体为基础的学习过程中的突触变化很少,因此很难检测到。第三,学习表面上看起来似乎是通过LTD和LTP来储存的。

利用MIT的Susumu Tonegawa开发的技术,神经学研究人员开始确定出与学习有关的确切的基因和蛋白质。

这些研究创造出了一个连接的大灌木丛,但是却没有因果关系。MIT的研究人员对LTP进行了大量研究,并追踪蛋白质的变化。

在实验中,研究人员让大鼠知道在进入到有两个小室的盒子的黑暗区域时会接受到一个不舒服的足部震动。动物会快速地知道避开黑暗小室而呆在光亮区域。研究人员利用能在学习时将发生改变的突触进行标记的生化探针来标记突触,此外还使用了能让他们窃听大鼠大脑学习时突触传递的技术。他们发现,学习确实能诱导海马体内的突触中的LTP。(生物通记者杨遥)

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