神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)中長期細胞外基質(zhì)分子對于長期記憶是必不可少的

概要：大腦如何長期存儲記憶一直是神經(jīng)科學(xué)家的一個永恒的謎團。

大腦如何長期存儲記憶一直是神經(jīng)科學(xué)家的一個永恒的謎團。在一項新研究中，來自挪威奧斯陸大學(xué)整合神經(jīng)可塑性研究中心(CINPLA)的研究人員發(fā)現(xiàn)，神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)中長期細胞外基質(zhì)分子對于長期記憶是必不可少的。發(fā)表在美國《 國家科學(xué)院院刊》上的新研究表明，移除這些網(wǎng)絡(luò)會擾亂很久以前的記憶，但是不會影響近期記憶。

過去，研究人員主要關(guān)注神經(jīng)細胞內(nèi)的分子。這個由Marianne Fyhn和Torkel Hafting博士領(lǐng)導(dǎo)的研究團隊對緊貼神經(jīng)元外部的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行了研究。這些網(wǎng)絡(luò)由被糖覆蓋的蛋白組成，形成了一個堅硬的結(jié)構(gòu)，其上包含與其他神經(jīng)元連接的孔。

當新的記憶形成時，神經(jīng)元之間的連接會發(fā)生變化。研究人員推測，神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)可能會穩(wěn)定新的記憶相關(guān)的連接，以支持長期記憶。為了測試記憶功能，研究團隊進行了一個經(jīng)典的條件實驗，讓小鼠學(xué)習(xí)將閃光和不愉快的經(jīng)歷聯(lián)系到一起。這種學(xué)習(xí)可以形成穩(wěn)固的長期記憶。

一個令人驚訝的強烈效果

完成學(xué)習(xí)之后，小鼠被分為兩個組，一個組的神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)保持完整，另一組的大腦次級視覺皮層的周圍神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)被移除，次級視覺皮層與記憶存儲有關(guān)。一個月之后，這些小鼠被要求記起這些記憶，結(jié)果令人驚訝，沒有周圍神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的小鼠什么都不記得了。該實驗表明，神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)對于長期記憶是必要的，因為沒有它的話，記憶就丟失了。

研究人員Elise H. Thompson說：“這些實驗的結(jié)果令我們非常驚訝，因為我們只對神經(jīng)元外的分子進行了操作，而沒有影響神經(jīng)元內(nèi)部的分子。”

Thompson補充說：“雖然我們期待這種干涉能夠產(chǎn)生某些影響，但是過去關(guān)于這種網(wǎng)絡(luò)的研究都在關(guān)注它在發(fā)育和學(xué)習(xí)中的影響，而非記憶存儲。令人非常驚訝的是，小鼠的記憶竟然完全消失了。”

在接下來的實驗中，研究人員在小鼠完成學(xué)習(xí)幾天之后就對它們進行了記憶測試，該團隊發(fā)現(xiàn)，小鼠的記憶沒有受損，而且只有很久以前的記憶會消失。該研究的第一作者Kristian K. Lensj?博士說：“因為該網(wǎng)絡(luò)是一種非常穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，所以它能夠隨著年齡的增長穩(wěn)定記憶，但是如果記憶是新的，它就不會受到其他穩(wěn)定因素的影響?！?/p>

新型藥物靶點的潛力

雖然近年來科學(xué)家們已經(jīng)非常清楚短期記憶轉(zhuǎn)化為長期記憶的過程，但是記憶如何持續(xù)數(shù)年的原因仍未找到答案。該研究對于理解將記憶存儲一輩子需要哪些因素來說是非常重要的一步。

CINPLA的負責人Marianne Fyhn說：“如果我們能夠理解健康大腦中記憶在數(shù)月甚至數(shù)年中如何被處理，我們就可以進一步探究阿爾茲海默癥和癡呆癥等疾病發(fā)生時是哪里出現(xiàn)了錯誤。這項研究發(fā)現(xiàn)了細胞外分子參與到記憶長期存儲過程中，從而指明了具有潛力的新藥物靶點?！?/p>