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位置细胞可以重编程?科学家进一步探索大脑记忆宫殿

 细雨青衫 2022-12-18 发布于重庆

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如果没有长期记忆,那么我们就无法成为具有正常功能的人类。为了理解这个世界,我们的记忆会利用各种各样的参考点,根据我们的意愿定位。比如,一个非常重要的构造块就是地点记忆。科学家认为,与某个特定环境相关的记忆存储在海马体中特定的神经元中,海马体是大脑中记忆形成的中枢机构。这些神经元被称为位置细胞。现在,德国的研究人员取得了一项不可思议的成果,他们实现了对自由走动小鼠的位置细胞进行了重编程。该研究近日发表在《Cell Reports》上。

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研究表明,关于特定位置的记忆会形成地图。只要我们处于特定环境中,每张地图都是稳定的,但是在不同的位置时这些位置细胞会重新组织行为模式,从而为每个环境产生一张新地图。

德国图宾根大学的Andrea Burgalossi博士和同事们长期致力于位置位细胞行为模式重组机制的研究。两年前,这个神经科学家团队发现,所谓的沉默或休眠细胞会被电刺激重新激活,从而成为活跃的位置细胞。研究人员现在重新回顾了这项工作,并基于它研究形成位置细胞的新方法。很奇怪的是,这项新研究表明,位置细胞并不像我们之前认为的那样稳定,事实上,位置细胞可以被重新编程。

该团队使用了一种基于细胞外记录和刺激(juxta cellular recording and stimulation)的新方法,该方法使用头发丝那么细的精细电极,在单个位置细胞附近诱导微小电流。研究人员对可以在实验室自由走动的小鼠进行了这种处理。通过在一个不同的位置(位置细胞曾经在这里处于活跃状态)刺激小鼠大脑中的位置细胞,位置细胞的活动就可以被重编程。换言之,位置细胞在最初的位置时会停止释放脉冲,而在电刺激发生的区域则会被激活。

Andrea Burgalossi说:“我们质疑了这个观点,即位置细胞是稳定的实体。即使在相同环境中,我们也可以通过在特定位置刺激位置细胞的方法对这些神经元进行重编程。这项发现帮助我们对导致新记忆形成的基础机制有了进一步的理解。”

“到目前为止,我们已经对单个神经元进行了重编程,并且非常想要了解这对于位置地图的有什么整体影响。我们很想知道,如果要想改变大脑中的实际记忆痕迹,需要重编程的细胞的最小数量是多少。”

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