Salk研究人员发现，称为星形胶质细胞的星形细胞可帮助大脑建立持久的记忆。这项新工作增加了越来越多的证据，即长期以来被认为仅是脑中支持细胞的星形胶质细胞可能起更多的主导作用。该研究于2019年7月26日发表在GLIA杂志上，可为长期记忆受损的疾病(如颅脑外伤或痴呆症)的治疗方法提供信息。
Salk计算神经生物学实验室负责人，新研究的资深作者Terrence Sejnowski教授说：“这表明这些细胞所做的不只是帮助神经元维持其活性。“这表明它们实际上在信息如何在大脑中传输和存储方面起着重要作用。”
大脑的神经元依靠快速的电信号在整个大脑中进行通讯并释放神经递质，但星形胶质细胞却生成钙信号并释放称为神经胶质递质的物质，其中某些物质在化学上类似于神经递质。传统观点认为，星形胶质细胞的功能主要是为较活跃的神经元提供支持，帮助运输营养，清理分子碎片并固定神经元。直到最近，研究人员发现它们可能通过释放神经胶质递质而在大脑中扮演其他更活跃的角色，但这些在很大程度上仍然是神秘的。
2014年，Salk博士后研究员Sejnowski，安东尼奥·平托-杜阿尔特(Antononio Pinto-Duarte)及其同事表明，禁止星形胶质细胞释放神经胶质递质会降低一种被称为伽马振荡的电节律，这对认知技能很重要。在那项研究中，当研究人员测试患有星形胶质细胞残疾的小鼠的学习和记忆能力时，他们发现缺陷被限制在辨别新颖性的能力上。
在这项新研究中，Sejnowski的研究小组首次研究了星形胶质细胞受损小鼠的长期记忆。他们使用的基因工程动物缺少一种称为2型肌醇1,4,5-三磷酸(IP3R2)的受体，星形胶质细胞依靠该受体释放钙来进行交流。
研究人员用三种不同类型的学习和记忆挑战对小鼠进行了测试，包括与新物体互动以及在迷宫中寻找出口。在每种情况下，缺乏IP3R2的小鼠都具有与正常小鼠相同的学习能力。而且，当在每个初始学习过程后的24-48小时内进行测试时，星形胶质细胞被破坏的小鼠仍可以保留信息-例如，在迷宫中寻找它们的方式。结果与先前研究中所见一致。
但是，当该小组再等待2至4周并重新测试受过训练的小鼠时，他们发现差异很大。丢失受体的小鼠的表现要差得多，完成迷宫时犯下的错误要多两倍。
新论文的主要作者安东尼奥·平托·杜阿尔特解释说：“经过数周的延迟，正常小鼠实际上比训练后的表现更好，因为它们的大脑经历了记忆巩固过程。”缺乏IP3R2受体的小鼠的表现要差得多。
结果是星形胶质细胞的缺陷首次与记忆整合或远程记忆中的缺陷相关联。
已知大脑中的记忆巩固过程涉及几种影响神经元的机制。这些机制之一被认为是依赖于通过长期增强来增强神经元之间的交流强度，长期增强会增强强度，长期抑制会减弱某些连接。Sejnowski和Pinto-Duarte指出，虽然没有IP3R2和星形胶质细胞活性降低的小鼠对前者没有问题，但它们在后者中却表现出明显的缺陷，这表明星形胶质细胞可能在长期抑制两者之间的联系方面发挥了特定作用。神经元。
Sejnowski说：“对神经元长期抑制的机制还没有很好的研究或了解。”“这告诉我们，我们应该研究星形胶质细胞如何与这些神经连接的减弱联系起来。”
研究人员已经在计划未来的研究，以更好地了解星形胶质细胞通常影响神经元沟通和记忆的长期抑制的途径。
Sejnowski说：“长期的回报是，如果我们更好地理解这些途径，我们也许能够开发出利用药物操纵记忆巩固的方法。”
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