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调控记忆开关的关键分子得到确认
   编辑:管理员   浏览:2049  时间:2013-4-17 

英国布里斯托大学研究人员近日在《神经回路前沿》期刊上发表论文称,他们确认了一种关键分子,可以诱发大脑中记忆形成的化学过程,其对大脑分子记忆开关的控制是形成记忆的一个关键步骤。相关研究为开发逆转记忆缺失的疗法提供了一种新的思路。
记忆是如何形成的,是有关人脑的众多谜题之一。过去的研究表明,记忆的形成有赖于大脑内突触连接、沟通的增强,即所谓的长时增强效应(LTP)。该效应始于这样一个化学过程:当钙进入大脑细胞内部时,会激活CaMKⅡ蛋白,这种蛋白一旦被激活,则会触发其自我激活开关,在钙流失后依然能够保持活性。CaMKⅡ蛋白的这种保持自我激活的特殊能力,被称作是“分子记忆开关”。而问题是,到底是什么触发了大脑内的这一化学过程,从而使我们能够学习并形成长期记忆,则一直没有弄清楚。

英国布里斯托大学的研究人员利用先进的分子遗传技术,通过实验对果蝇的记忆形成过程进行了分析,最终确认,一种名为CASK的基因能够诱发大脑中记忆形成的化学过程,是调控记忆开关的关键分子。

在实验中,研究人员利用两种气味来测试果蝇的学习和记忆能力。当果蝇选择其中一种气味后,会受到轻微的惩罚,如选择另一气味,则平安无事。结果90%的果蝇都能够学会进行正确选择,远离使其遭受惩罚的气味。而经过五次“教训”之后,果蝇会在24小时到一周的时间内都会记得要远离这种气味。对于只有几个月寿命的果蝇来说,这个记忆期已是相当之长了。

研究人员发现,如果缺少了CASK基因,果蝇则会出现记忆障碍,虽然它们的学习能力和短期记忆能力依旧,但无法形成中期记忆(3个小时)和长期记忆(24个小时)。进一步实验表明,在向缺少CASK基因的果蝇体内注入人类CASK基因副本(与果蝇CASK基因具有80%相似度)之后,这些果蝇就能够像正常的果蝇一样开始记住东西了。

论文的主要作者、布里斯托大学的詹姆斯·霍奇博士指出,CASK基因对于CaMKⅡ分子记忆开关的控制,是人脑内形成记忆的一个关键步骤,这一发现不仅为开发逆转记忆缺失的新疗法铺平了道路,同时也证明,果蝇模型具有很好的相容性,对研究与记忆有关的疾病和新药开发都具有很好的借鉴作用。而相关研究工作,也为理解人脑的进化模式提供了一个有益的视角。

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