您的位置:医药网首页 > 医药资讯 > 医疗器械行业 > Science:新研究揭示表观遗传学如何影响哺乳动物记忆形成

Science:新研究揭示表观遗传学如何影响哺乳动物记忆形成

来源:100医药网 2024-08-04 15:04

小鼠研究结果表明,神经元的表观遗传状态是它在记忆编码中发挥作用的关键。

当我们形成新的记忆时,大脑会发生物理和功能上的变化,这些变化统称为 记忆痕迹 (memory trace)。记忆痕迹代表了特定活动模式和神经元的结构变化,这些变化发生在记忆的形成过程中以及后来的回忆中。

然而,大脑是如何 选择 特定的神经元参与到记忆痕迹中的呢?现有的研究表明神经元自身的兴奋性在这个过程中扮演了重要角色,但传统上对学习的理解往往忽略了对神经元核心 细胞核的研究。

在细胞核中,存在着一个尚未被充分探索的领域:表观遗传学。尽管每个细胞中的DNA编码的信息相同,但不同类型的细胞(如皮肤细胞、肾脏细胞或神经细胞)各自表达不同的基因组合。表观遗传学研究的是细胞如何在不改变DNA序列的前提下调控基因活性的机制。

如今,在一项新的研究中,洛桑联邦理工学院神经科学家Johannes Gr ff及其团队探索了表观遗传学是否会影响神经元被选中形成记忆的可能性。他们的小鼠研究结果表明,神经元的表观遗传状态是它在记忆编码中发挥作用的关键。

相关研究结果发表在2024年7月26日的Science期刊上,论文标题为 Chromatin plasticity predetermines neuronal eligibility for memory trace formation 。

Gr ff和他的团队想知道表观遗传因素是否会影响神经元的 记忆 功能。当神经元细胞核内的DNA松散或松弛时,神经元在表观遗传学上是开放的;而当DNA紧凑紧密时,神经元在表观遗传学上是闭合的。Gr ff说, 我们从以DNA为中心的层面揭示了记忆形成的最初步骤。

染色质可塑性有利于信息编码

图片来自Science, 2024, doi:10.1126/science.adg9982

他们发现,开放的神经元更有可能被招募到 记忆痕迹 中。 记忆痕迹 是大脑中神经元的稀疏集合,它们在学习新知识时会显示出电活动。事实上,处于更开放染色质状态的神经元也表现出更高的电活动。

随后,这些作者利用病毒递送表观遗传酶,从而人为诱导神经元的开放性。他们发现,相应的小鼠学习效果更好。当他们使用相反的方法闭合神经元的DNA时,这些小鼠的学习能力就被取消了。这些发现为理解神经元细胞核编码的学习开辟了新的途径,甚至有朝一日可能会开发出改善学习的药物。

正如Gr ff解释的那样, 这些发现偏离了神经科学关于学习和记忆的主流观点,即关注突触可塑性的重要性,而是将重点放在神经元核内发生的事情上,在它的DNA上。这一点尤为重要,因为许多认知障碍(如和后应激障碍)的特征都是表观遗传机制出了问题。 (100yiyao.com)

参考资料:

Giulia Santoni et al. . Science, 2024, doi:10.1126/science.adg9982.

版权声明 本网站所有注明“来源:100医药网”或“来源:bioon”的文字、图片和音视频资料,版权均属于100医药网网站所有。非经授权,任何媒体、网站或个人不得转载,否则将追究法律责任。取得书面授权转载时,须注明“来源:100医药网”。其它来源的文章系转载文章,本网所有转载文章系出于传递更多信息之目的,转载内容不代表本站立场。不希望被转载的媒体或个人可与我们联系,我们将立即进行删除处理。

87%用户都在用100医药网APP 随时阅读、评论、分享交流 请扫描二维码下载->

医药网新闻
返回顶部】【打印】【关闭
扫描100医药网微信二维码
视频新闻
图片新闻
医药网免责声明:
  • 本公司对医药网上刊登之所有信息不声明或保证其内容之正确性或可靠性;您于此接受并承认信赖任何信息所生之风险应自行承担。本公司,有权但无此义务,改善或更正所刊登信息任何部分之错误或疏失。
  • 凡本网注明"来源:XXX(非医药网)"的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。本网转载其他媒体之稿件,意在为公众提供免费服务。如稿件版权单位或个人不想在本网发布,可与本网联系,本网视情况可立即将其撤除。联系QQ:896150040