长期记忆是在大脑区域中展开的分子计时器级联反应形成的。

大脑研究人员早就知道,研究记忆的模型过于简化了大脑决定保留哪些记忆以及保留多长时间所使用的复杂过程。一项新研究证实了"分子计时器级联反应在大脑区域中展开"以储存长期记忆的机制。
几十年来,记忆研究一直集中在海马体和皮层上,它们被认为负责存储短期和长期记忆。然而,这一模型虽然确实引导研究人员获得了宝贵的见解,但并不能说明全部情况。为什么有些长期记忆能持续数周,而有些却能持续一生?
普里亚·拉贾塞特胡帕西领导的最新研究建立在之前的研究基础上,特别是2023年的一项研究,该研究确定了短期记忆和长期记忆之间的通路:丘脑。丘脑不仅选择要记住哪些记忆,然后将它们引导到皮层进行长期储存。
一份新闻稿进一步指出,这项研究使这些科学家能够继续深入探究记忆和保留背后的复杂过程。
"储存在海马体中的短期记忆之后会发生什么?促进重要记忆进入皮层而淘汰不重要记忆使其被遗忘的分类过程背后,存在什么分子机制?"
研究人员在利用虚拟现实系统开发了一个行为模型后进入了实验室,在虚拟现实系统中,小鼠形成了特定的记忆。研究表明,长期记忆并不完全是一个开关,而是一系列相当有趣的"分子计时器"。
不是开关
"现有的大脑记忆模型涉及类似晶体管的记忆分子,它们充当开关,"拉贾塞特胡帕西在新闻稿中说。
在这项研究的最前沿,他们追求发展对大脑如何记忆的理解方面取得了最新进展,使团队能够"以一种新的方式破解这个问题"。
他们能够通过改变小鼠重复特定经历的频率来影响小鼠的记忆方式。有些小鼠比其他小鼠能更好地保留记忆。然后,他们深入大脑研究哪些机制与记忆持久性相关。
然而,相关性还不够。他们需要考虑因果关系。该研究的共同负责人席琳·陈开发了一个CRISPR筛选平台来操纵丘脑和皮层中的基因。
新闻稿称:"有了这个工具,他们可以证明移除某些分子会影响记忆的持续时间。引人注目的是,他们还观察到每种分子在不同时间尺度上影响该持续时间。"
长期记忆是一场协奏
结果表明,长期存储记忆并没有一个简单的开关,而是存在"基因调节程序的级联反应,这些程序随着时间和大脑区域展开,就像一系列分子计时器"。
"该模型表明,在海马体中形成基本记忆后,Camta1及其靶点确保记忆的初始持久性。随着时间的推移,Tc4及其靶点被激活,提供细胞粘附和结构支持,以进一步维持记忆。最后,Ash1l招募染色质重塑程序,使记忆更加持久。"
"除非你将记忆推进到这些计时器上,否则我们相信你很快就会忘记它,"拉贾塞特胡帕西在新闻稿中总结道。
这些发现将对与记忆相关的脑部疾病产生影响。该研究发表在《自然》杂志上。
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