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负责对新记忆编码的年轻神经元(粉色)必须与成熟神经元（绿色）竞争，才可以存活下来并进入海马区回路。 大脑中有数十亿的神经元。在大脑皮层褶皱的深处，海马区的神经干细胞持续不断地生成新的神经元，这会导致新老神经元斗争，因为新的神经元试图在大脑记忆形成中心得到立足点。 在发表在《Neuron》上的一项研究中（点击左下角阅读原文），麻省总医院哈佛干细胞研究所(HSCI)和哈佛大学-麻省理工学院的Broad研究院的研究人员与国际上的科研团队共同合作，他们发现应该在这种竞争中支持新生成的神经元。 HSCI的Amar Sahay博士说：“海马区使得我们可以形成新的记忆，帮助我们为生活导航。神经形成（干细胞生成新的神经元）对于使类似的记忆区分开来非常重要。” 随着人类大脑的成熟，旧神经元之间的连结变得更强，神经元越多，连接就越错综复杂，使得集成新生成的神经元更加困难。神经干细胞生成新神经元的能力就下降，导致神经生成衰退。随着帮助分类记忆的新神经元减少，衰老的大脑区分和接收信息的效率就会更差。 研究团队选择性地使转录因子Klf9过度表达，这可以消除小鼠大脑中旧神经元超过五分之一的树突棘，增加集成到海马区回路新神经元数量的二倍，并且激活了神经干细胞。当研究人员使Klf9的表达回归正常，旧神经元树突棘又会重新形成。然而，之前集成的神经元仍然在。 Sahay说：“因为我们可以可逆地完成这项实验，在小鼠生命周期的任何时间点我们都可以使用新的编码单元更新小鼠的海马区。” 研究人员们采用了一种补充策略，他们删除了Rac1蛋白质，这种蛋白质对旧神经元的树突棘非常重要，这么做也可以达到同样的效果，增加了新神经元的存活率。 为了使两种相似的记忆区分，海马区激活两群不同的神经元为每种记忆编码，这个过程叫做模式分离（pattern separation）。当两群神经元互相重叠时，研究认为这种情况下分辨两种相似的记忆更加困难。如果记忆被重叠的神经元群编码，海马区可能会不合时宜地检索它们。如果神经元被不重叠的神经元群编码，海马区将它们分别存储，并且在合适的时候进行检索。 神经形成增加的小鼠记忆重叠更少，记忆更加准确也更加牢固。在中年和老年时期增加神经形成的小鼠都表现出了更精确的记忆。 Sahay说：“我们相信，通过增加海马区的能力并且不恢复过去的经验会起作用。这尤其对于创伤后应激障碍、轻微认知能力衰退或者与年龄相关的记忆损失有作用。” 本公众号由中国科学院微生物研究所信息中心承办
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