生物钟基因帮助老鼠白天形式更好的记忆

一个基因在调节中扮演着重要角色的身体如何改变在一天24小时也会影响记忆形成,让老鼠巩固记忆白天比晚上好。宾夕法尼亚州立大学的研究人员测试了老鼠在白天,晚上的记忆,然后确定基因的活动波动与内存相关的大脑区域与内存性能。

实验表明,基因,周期1,是参与人体的生物钟,改善日间是至关重要的内存的性能。一篇文章描述这项研究在线发表在《华尔街日报》神经精神药理学。

这项研究展示了之间的联系生理系统和记忆形成和开始拼凑分子机制帮助形成和保持记忆。理解这些机制和记忆形成时间的影响可以帮助研究人员来确定,当人们学习最好的。

“昼夜系统,调节生理变化在我们的身体在一天24小时,在大多数生物和共享主要是控制大脑的一个区域称为superchiasmatic核,“Janine Kwapis说,生物学助理教授希伯科学宾夕法尼亚州立大学和学院的研究小组的领导人。

“这个系统也会影响白天/黑夜振荡在其他的大脑区域,包括背侧海马、记忆形成的地区之一。因为记忆形成更好的白天在许多生物体,我们很感兴趣了解生物钟的分子机制联系记忆。”

研究人员测试了老鼠的记忆使用对象内存位置的任务被证明特别需要背侧海马。从本质上讲,小鼠暴露在两个相同的对象在特定的位置。后,老鼠再次接触的对象,但其中之一被移动。如果老鼠那么调查对象超过一个,还在原来的位置,这表明他们还记得最初的配置。

“老鼠暴露在内存位置白天任务形成长期记忆比老鼠暴露在晚上的任务,”劳伦Bellfy说Kwapis实验室和研究生论文的第一作者。“我们当时想知道哪个阶段的记忆形成过程受时间的影响。”

长期记忆的形成通常分为三个阶段。首先,最初学习时内存采集信息。那么必须巩固记忆,分子发生改变导致细胞和突触修改大脑中存储的内存。最后,要有用,内存必须获取时间。

研究小组设计了实验,允许他们收购表明,内存和内存检索并不受时间的影响,表明记忆的巩固是他们看到的差异的主要原因在内存中昼夜之间的性能。

“记忆的巩固需要活跃分子神经元的变化,导致突触生长或改造,“Kwapis说。“这些变化是由基因活动或表达的变化,所以我们孤立和测序的基因表达小鼠的背侧海马中内存位置的训练任务白天或晚上。”

许多基因活动在日夜周期波动的独立学习或记忆,所以团队基因活动的老鼠相比白天训练,晚上这些常规的波动。他们找到了一个戏剧性的增加基因活性在动物暴露在白天的记忆任务,而少了许多基因的表达改变的老鼠在夜间训练。一个基因的表达在白天高水平但晚上生物钟基因,减少1。

这个基因已经被生理系统中扮演着重要的角色在superchiasmatic核。令人兴奋的研究人员是,这个基因似乎独立运行调节海马的内存,建议规范“同时”吗记忆的巩固在昼/夜循环。

“我们的实验室已经研究的作用1基因在记忆形成时期,但是我们不知道这种基因是什么角色扮演,“Bellfy说。“在这里,我们发现这一时期1似乎调节根据一天中不同的时间记忆。当我们关闭1在背侧海马的活动时期,我们看到,这些小鼠记忆受损但大多数方面的生理系统仍然正常运作。”

团队计划继续调查基因学习后的活动了。

“这项工作表明,周期1中至少有两个重要的作用在大脑中,“Kwapis说。“这是姓名在调节生物钟的作用,但它在记忆形成似乎是同样重要的。

“理解记忆如何形成在分子水平上可以帮助我们更好地理解内存有关的功能紊乱和潜在的开发方法来解决这些问题。生物钟和之间的联系记忆的形成也可能是重要的理解,当人们学习如何最好的。”