據每日科學12月9日報道,一個美德聯合科研小組發(fā)現,大腦中有一種分子不僅能連接腦細胞,還能改變人們的學習方式。該研究由美國國家衛(wèi)生研究院和一家慈善組織資助,研究成果發(fā)表在12月9日出版的《神經元》雜志上,有助于研究人員找到提高記憶的方法,并用于治療神經錯亂。
腦細胞之間的連接稱為突觸,可以讓神經脈沖通過,突觸在調節(jié)人的學習、記憶以及思考方式中至關重要。如果突觸在結構和功能上出現偏差,可能會導致大腦延遲和孤獨癥等,而在老年癡呆癥中,突觸則隨著年齡增長而變少。然而科學家對突觸在活體大腦中如何形成并不太清楚。
當人在學習時新的突觸會形成,且突觸連接的強度會在學習過程中隨著接收不同的刺激導致數量發(fā)生變化,這就是科學家所稱的“可塑性”特征。耶魯大學與德國馬克思·普朗克研究院神經生物學所共同合作,證實一種名為SynCAM1的分子,能穿過突觸的連接點且控制著突觸的可塑性。
論文主要作者、耶魯大學分子生物物理學與生物化學副教授托馬斯·貝德勒說:“我們開始假設這種分子在大腦發(fā)育中能促進新突觸的形成,但研究發(fā)現,它對保持突觸的結構和功能也有影響。現在,我們已經確定了這些分子是怎樣支持大腦的自我聯系功能?!?/p>
SynCAM1是一種粘合分子,好像膠水一樣幫助突觸連接在一起。研究人員在實驗中發(fā)現,當小鼠中的SynCAM1基因被激活,更多的突觸連接會形成,而沒有SynCAM1產生的小鼠腦中形成的突觸更少。大腦中SynCAM1含量過高,小鼠也無法學習。這表明,過多的SynCAM1會損害學習能力。這項發(fā)現也支持了最近的一種理論,該理論認為在人們學習和記憶過程中,太多的連接不總是更好,突觸活動平衡才最好。
德國小組領導瓦倫丁·斯登說:“人們可能認為,突觸的數量越多,動物處理或存儲信息的能力就越強。而事實正相反,這些動物學習能力很差。行為測試顯示,沒有SynCAM1的小鼠學得更快記得更好?!?/p>
耶魯小組的貝德勒解釋說,突觸是不斷變化的結構。將突觸連接在一起的SynCAM1分子,其功能就像是一位雕塑家,把突觸塑成各種形狀。它雖然能加強神經元之間的聯系,但如果太多,就會減弱突觸的連接,抑制其功能。在小鼠和人體中,這種分子幾乎是一樣的,因此很可能,它們在人腦中的作用也一樣。
來源:藥品資訊網信息中心
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