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最新:清华大学钟毅团队发现长期记忆形成的机制

 蜗牛角上的王国 2019-10-16

长期记忆(LTM)难以形成,因为它需要反复努力进行获取。整合理论表明,LTM需要数小时才能将不稳定的内存转换为LTM。这个过程需要合成支持突触形态持久变化的新蛋白质。在果蝇厌恶性嗅觉调节的情况下,持续至少7天的LTM形成需要进行间隔性重复训练,以诱导转录因子介导的数小时整合。相反,单次训练产生的记忆仅产生短期,中期和抗麻醉性记忆成分,这些成分在24 h内会大量衰减。

最近,清华大学钟毅团队在Nature Communications 上发表题为“ Long-term memory is formed immediatelywithout the need for protein synthesis-dependent consolidation in Drosophila ”的文章,发现相同的单次试验训练会诱发一个潜在的记忆成分,该成分持续至少14天而不会衰减,即 无需蛋白质合成依赖性整合即可立即形成长期记忆。

最新:清华大学钟毅团队发现长期记忆形成的机制

由于大多数研究仅使用间隔训练方案引出LTM,并且由于LTM依赖于蛋白质合成,因此研究人员进一步确定了cLTM是否需要依赖蛋白质合成的整合。这种持久记忆的形成与蛋白质合成无关,因为施用蛋白质合成抑制剂环己酰亚胺(CXM)对cLTM的形成没有影响,而相同的处理可以阻止LTM的形成。为支持这一观点,在转基因果蝇(UAS-RICIN; nSyb-Gal4)中,通过泛神经元表达RICIN34(一种蛋白质失活的真核核糖体)来抑制蛋白质合成也对cLTM的形成没有影响。

通过cAMP反应元件结合蛋白2(CREB2b)的阻遏物亚型的泛神经元表达(UAS-dCREB2b; nSyb-Gal4)进一步证实了这种独立性,据报道该蛋白在转基因果蝇中阻断LTM5(对cLTM没有影响)。此外,经典的学习和记忆rutabaga(rut)突变体rut1和rut2080,其cAMP合成减弱,表现为正常的cLTM。因此,提供的数据强烈表明cLTM的形成不需要蛋白质合成。

最新:清华大学钟毅团队发现长期记忆形成的机制

已有研究表明不能立即形成长期记忆(LTM),因为它必须经历依赖蛋白质合成的巩固过程。但是,当前的研究使用果蝇厌恶嗅觉调节来表明这种过程对于相关的LTM(cLTM)是必不可少的。单次试验调节可立即产生cLTM,该过程以不依赖蛋白质合成的方式立即形成,并且持续14天没有衰减。与传统LTM的检索不同,后者仅需要条件气味并由蘑菇体神经元介导,而cLTM召回既需要条件气味,又需要恢复训练环境。它通过连接到多个感觉大脑区域的侧角神经元介导。如果阻止了来自这些中心之一的突触传递,则cLTM将无法检索,其效果类似于在检索过程中更改编码的效果。该研究提供了强有力的证据,表明无需整合即可轻松形成长期记忆。

原文链接:

https://www./articles/s41467-019-12436-7

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