新老鼠研究揭示大脑如何形成记忆的关键过程

记忆的过程中形成大脑的海马区域是复杂的。它依赖于一个精确的编排神经元之间的相互作用,神经递质、受体和酶。

一项新的老鼠研究由加州大学戴维斯分校医学院的研究人员已经确定了一个错综复杂的分子过程基因表达在出现神经元中发挥关键作用记忆的巩固。这项研究发表在科学的信号。

“这是一个令人兴奋的机制。它表明一种酶磷酸二酯酶是关键在控制基因表达必要的对于记忆的巩固,”杨说k,药理学系的教授和高级该论文的作者之一。

香的研究侧重于了解失调或细胞和损伤分子机制在心脏和大脑会导致心脏衰竭等疾病和阿尔茨海默氏症。

多个步骤在神经元出现记忆的关键

这项新研究集中在中央肾上腺素能系统。注意的能力,在学习和记忆是至关重要的,是由中央控制的肾上腺素能系统在大脑中。

理解记忆的关键组件,研究人员观察了beta 2肾上腺素能受体。受体存在于不同细胞类型在整个身体。他们还发现大脑的海马区神经细胞。

研究人员表明,当β2肾上腺素能受体,使一系列分子步骤称为信号通道这些刺激神经元的核出口酶、磷酸二酯酶4 d5 (PDE4D5)。

先前的研究已经确定了PDE4D5有一种角色可以促进学习和记忆。

缺乏磷酸化导致记忆力减退

关键一步刺激与内存相关基因表达出口PDE4D5-appears的附件一个磷酸基(称为磷酸化)受体。这是通过一种称为激酶。

参与本例中是一个蛋白激酶受体激酶。

研究人员使用转基因老鼠来测试是否磷酸化的beta 2肾上腺素能受体的蛋白受体激酶基因表达是必要的出口PDE4D5酶。

老鼠缺乏磷酸化位点的beta 2肾上腺素能受体,这意味着他们的神经细胞不能按照正常信号通路当受体被激活。

研究人员发现,正如所料,这些转基因老鼠表现出可怜的内存空间和位置有关。这是相同的记忆通路中断在阿尔茨海默病的早期阶段。

然而,当他们提供了记忆缺陷小鼠的药物称为PDE4抑制剂(可比PDE4D5酶通常会被导出),小鼠的学习能力和留住记忆增加了。

“基因表达构成了物质基础的记忆在你的大脑。如果你没有基因表达,你不会有记忆,”香解释道。

PDE抑制剂在阿尔茨海默氏症的结果喜忧参半

PDE抑制剂的使用是被探讨阿尔茨海默氏症。西地那非PDE5抑制剂的研究,被称为伟哥,结果喜忧参半。2021年国立卫生研究院的一项研究发现伟哥与阿尔茨海默氏症的风险降低有关,但后来研究发现伟哥不是降低老年痴呆症的风险。

“我们需要了解是什么导致阿尔茨海默氏症等疾病损害我们可以找到干预让病人重获能力或延缓疾病进展,“香说。“这项研究强调了PDE的潜在抑制剂在拯救内存在老年痴呆症患者。”

其他作者在纸上约瑟夫·m·马丁内斯Aleksandra约万诺维奇和约瑟芬·德·证据来自加州大学戴维斯分校;Ao沈从加州大学戴维斯分校和广州医科大学;Bing徐从加州大学戴维斯分校和加州北部VA的卫生保健系统;从加州大学圣地亚哥分校和金张。