長期記憶是在大腦區(qū)域中展開的分子計(jì)時(shí)器級聯(lián)反應(yīng)形成的。

大腦研究人員早就知道，研究記憶的模型過于簡化了大腦決定保留哪些記憶以及保留多長時(shí)間所使用的復(fù)雜過程。一項(xiàng)新研究證實(shí)了"分子計(jì)時(shí)器級聯(lián)反應(yīng)在大腦區(qū)域中展開"以儲存長期記憶的機(jī)制。

幾十年來，記憶研究一直集中在海馬體和皮層上，它們被認(rèn)為負(fù)責(zé)存儲短期和長期記憶。然而，這一模型雖然確實(shí)引導(dǎo)研究人員獲得了寶貴的見解，但并不能說明全部情況。為什么有些長期記憶能持續(xù)數(shù)周，而有些卻能持續(xù)一生？

普里亞·拉賈塞特胡帕西領(lǐng)導(dǎo)的最新研究建立在之前的研究基礎(chǔ)上，特別是2023年的一項(xiàng)研究，該研究確定了短期記憶和長期記憶之間的通路：丘腦。丘腦不僅選擇要記住哪些記憶，然后將它們引導(dǎo)到皮層進(jìn)行長期儲存。

一份新聞稿進(jìn)一步指出，這項(xiàng)研究使這些科學(xué)家能夠繼續(xù)深入探究記憶和保留背后的復(fù)雜過程。

"儲存在海馬體中的短期記憶之后會發(fā)生什么？促進(jìn)重要記憶進(jìn)入皮層而淘汰不重要記憶使其被遺忘的分類過程背后，存在什么分子機(jī)制？"

研究人員在利用虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)開發(fā)了一個(gè)行為模型后進(jìn)入了實(shí)驗(yàn)室，在虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中，小鼠形成了特定的記憶。研究表明，長期記憶并不完全是一個(gè)開關(guān)，而是一系列相當(dāng)有趣的"分子計(jì)時(shí)器"。

不是開關(guān)

"現(xiàn)有的大腦記憶模型涉及類似晶體管的記憶分子，它們充當(dāng)開關(guān)，"拉賈塞特胡帕西在新聞稿中說。

在這項(xiàng)研究的最前沿，他們追求發(fā)展對大腦如何記憶的理解方面取得了最新進(jìn)展，使團(tuán)隊(duì)能夠"以一種新的方式破解這個(gè)問題"。

他們能夠通過改變小鼠重復(fù)特定經(jīng)歷的頻率來影響小鼠的記憶方式。有些小鼠比其他小鼠能更好地保留記憶。然后，他們深入大腦研究哪些機(jī)制與記憶持久性相關(guān)。

然而，相關(guān)性還不夠。他們需要考慮因果關(guān)系。該研究的共同負(fù)責(zé)人席琳·陳開發(fā)了一個(gè)CRISPR篩選平臺來操縱丘腦和皮層中的基因。

新聞稿稱："有了這個(gè)工具，他們可以證明移除某些分子會影響記憶的持續(xù)時(shí)間。引人注目的是，他們還觀察到每種分子在不同時(shí)間尺度上影響該持續(xù)時(shí)間。"

長期記憶是一場協(xié)奏

結(jié)果表明，長期存儲記憶并沒有一個(gè)簡單的開關(guān)，而是存在"基因調(diào)節(jié)程序的級聯(lián)反應(yīng)，這些程序隨著時(shí)間和大腦區(qū)域展開，就像一系列分子計(jì)時(shí)器"。

"該模型表明，在海馬體中形成基本記憶后，Camta1及其靶點(diǎn)確保記憶的初始持久性。隨著時(shí)間的推移，Tc4及其靶點(diǎn)被激活，提供細(xì)胞粘附和結(jié)構(gòu)支持，以進(jìn)一步維持記憶。最后，Ash1l招募染色質(zhì)重塑程序，使記憶更加持久。"

"除非你將記憶推進(jìn)到這些計(jì)時(shí)器上，否則我們相信你很快就會忘記它，"拉賈塞特胡帕西在新聞稿中總結(jié)道。

這些發(fā)現(xiàn)將對與記憶相關(guān)的腦部疾病產(chǎn)生影響。該研究發(fā)表在《自然》雜志上。

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