日本理化學(xué)研究所日前宣布,他們的一個(gè)國際聯(lián)合研究小組通過對小鼠進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)腦內(nèi)負(fù)責(zé)記憶的海馬CA2可以控制海馬內(nèi)局部神經(jīng)回路的激活與抑制平衡,從而發(fā)現(xiàn)了防止與記憶和位置認(rèn)識相關(guān)的神經(jīng)回路紊亂的機(jī)理。

腦內(nèi)每個(gè)神經(jīng)細(xì)胞都會應(yīng)對輸入的信息,或被激活或被抑制。神經(jīng)回路整體是激活還是受抑,由回路內(nèi)部神經(jīng)細(xì)胞群的“剎車”和“油門”決定,神經(jīng)回路要正常工作,需保持激活和抑制平衡。海馬與空間認(rèn)識和記憶相關(guān),分為CA1、CA2、CA3和齒狀回4個(gè)區(qū)域,它們互相結(jié)合形成局部神經(jīng)回路。CA2位于能夠影響到全部海馬局部神經(jīng)回路的部位,向CA1和CA3輸入信息。但在很長時(shí)期內(nèi),科學(xué)家對CA2在局部神經(jīng)回路中的作用還知之甚少。

此次聯(lián)合研究小組在小鼠海馬的CA2細(xì)胞中注入破傷風(fēng)毒素使其慢性滅活,檢測對海馬局部神經(jīng)回路的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn),CA2慢性滅活后,CA3的興奮和抑制平衡出現(xiàn)變化,呈現(xiàn)過度激活現(xiàn)象。海馬中的位置細(xì)胞與空間認(rèn)識相關(guān)。當(dāng)動(dòng)物通過空間某個(gè)特定位置時(shí),位置細(xì)胞會出現(xiàn)對應(yīng)活動(dòng)。CA2滅活的小鼠出現(xiàn)了位置細(xì)胞的活動(dòng)不限于特定位置,而在多位置過度活動(dòng)的現(xiàn)象。

上述結(jié)果表明,在正常情況下,CA2在CA3激活的同時(shí)出現(xiàn)抑制反應(yīng),從而防止海馬的局部神經(jīng)回路紊亂,幫助海馬的位置細(xì)胞正確理解空間。

海馬是動(dòng)物記憶自己所處場景所必需的器官。研究小組發(fā)現(xiàn),對CA2滅活的小鼠進(jìn)行場景恐懼條件反射學(xué)習(xí),其場景記憶需要更多時(shí)間。這顯示CA2的激活和抑制平衡幫助與記憶相關(guān)的海馬正確工作。

研究成果將刊載在近期出版的國際科學(xué)雜志《神經(jīng)元》上。(記者 陳超)

海馬CA2可控制腦回路激活與抑制平衡 防止部分神經(jīng)紊亂

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