Cell：研究揭示大脑工作记忆新图谱
来源：本站原创 2020-10-01 05:25
在《细胞》杂志上的一篇论文中，研究人员提供了证据，表明工作记忆并不是整齐地局限在一个大脑区域，而是需要至少两个大脑的同步活动。这一发现挑战了人们长期以来一直认为工作记忆只是大脑一部分的假设，并有助于科学家查明其遗传和机制基础。
2020年10月1日讯/生物谷BIOON/---在《细胞》杂志上的一篇论文中，研究人员提供了证据，表明工作记忆并不是整齐地局限在一个大脑区域，而是需要至少两个大脑的同步活动。这一发现挑战了人们长期以来一直认为工作记忆只是大脑一部分的假设，并有助于科学家查明其遗传和机制基础。
文章作者，洛克菲勒大学的神经科学家Priya Rajasethupathy说：“事实上，早期研究表明，大脑的某种结构与工作记忆有关。” “我们的新发现使我们对这些领域是什么以及它们如何发挥作用提供了更切实的见解。”
70年代和80年代的开拓性研究将工作记忆的神经基础追溯到大脑的前额叶皮层。在那里，神经元似乎可以通过集体触发数秒至数分钟来保存信息，这比单个神经元的毫秒级标准要长得多。但是，仅靠这种机制并不能解释工作记忆的复杂性。
为了进一步对此进行研究，Rajasethupathy的研究小组与Praveen Sethupathy及其在康奈尔大学的实验室合作，探讨了特殊基因变异小鼠群体中工作记忆的功能。 Sethupathy说：“与标准实验室小鼠不同，这些小鼠的遗传多样性水平与人类的水平相当，这意味着有些可能擅长工作记忆任务，有些则没有那么多，我们可以研究他们大脑中的信息生理学会引起这种变化。”
通过迷宫实验，研究人员发现了一种对动物的工作记忆具有显著影响的基因。通过增强它的表达，他们可以将一只鼠标从曾经以偶然的机会表现出来的一只老鼠变成80％的时候将它做到正确的一只老鼠，或者通过阻碍基因的表达来制造更多健忘的老鼠。
然后，研究小组研究了该基因（也存在于其他哺乳动物和人类中）如何影响小鼠的大脑和行为。
该基因编码所谓的“孤儿受体” Gpr12，因为尚不清楚大脑中有什么分子会激活它。令他们惊讶的是，研究人员发现这些受体不是在前额叶皮层（即工作记忆的假定位置）中，而是在大脑丘脑更远的神经元中。
高效能小鼠的丘脑中这些受体的含量约为低效小鼠的2.5倍。脑活动记录显示，这些受体在工作记忆任务期间有助于在丘脑和前额叶皮层之间建立同步活动。
研究人员发现，这种同步性对于维持记忆力似乎至关重要。这些发现揭示了额叶前额叶与丘脑之间对话的关键作用，从而扩展了经典模型，为研究人员思考工作记忆提供了新途径。Rajasethupathy和她的同事计划继续研究Gpr12受体所起的作用的细节，这项工作有助于开发潜在的治疗靶点，以治疗工作记忆障碍。（生物谷 Bioon.com）
资讯出处：A revised map of where working memory resides in the brain
原始出处：Kuangfu Hsiao et al, A Thalamic Orphan Receptor Drives Variability in Short-Term Memory, Cell (2020). DOI: 10.1016/j.cell.2020.09.011
文章作者，洛克菲勒大学的神经科学家Priya Rajasethupathy说：“事实上，早期研究表明，大脑的某种结构与工作记忆有关。” “我们的新发现使我们对这些领域是什么以及它们如何发挥作用提供了更切实的见解。”
（图片来源：Www.pixabay.com）
70年代和80年代的开拓性研究将工作记忆的神经基础追溯到大脑的前额叶皮层。在那里，神经元似乎可以通过集体触发数秒至数分钟来保存信息，这比单个神经元的毫秒级标准要长得多。但是，仅靠这种机制并不能解释工作记忆的复杂性。
为了进一步对此进行研究，Rajasethupathy的研究小组与Praveen Sethupathy及其在康奈尔大学的实验室合作，探讨了特殊基因变异小鼠群体中工作记忆的功能。 Sethupathy说：“与标准实验室小鼠不同，这些小鼠的遗传多样性水平与人类的水平相当，这意味着有些可能擅长工作记忆任务，有些则没有那么多，我们可以研究他们大脑中的信息生理学会引起这种变化。”
通过迷宫实验，研究人员发现了一种对动物的工作记忆具有显著影响的基因。通过增强它的表达，他们可以将一只鼠标从曾经以偶然的机会表现出来的一只老鼠变成80％的时候将它做到正确的一只老鼠，或者通过阻碍基因的表达来制造更多健忘的老鼠。
然后，研究小组研究了该基因（也存在于其他哺乳动物和人类中）如何影响小鼠的大脑和行为。
该基因编码所谓的“孤儿受体” Gpr12，因为尚不清楚大脑中有什么分子会激活它。令他们惊讶的是，研究人员发现这些受体不是在前额叶皮层（即工作记忆的假定位置）中，而是在大脑丘脑更远的神经元中。
高效能小鼠的丘脑中这些受体的含量约为低效小鼠的2.5倍。脑活动记录显示，这些受体在工作记忆任务期间有助于在丘脑和前额叶皮层之间建立同步活动。
研究人员发现，这种同步性对于维持记忆力似乎至关重要。这些发现揭示了额叶前额叶与丘脑之间对话的关键作用，从而扩展了经典模型，为研究人员思考工作记忆提供了新途径。Rajasethupathy和她的同事计划继续研究Gpr12受体所起的作用的细节，这项工作有助于开发潜在的治疗靶点，以治疗工作记忆障碍。（生物谷 Bioon.com）
资讯出处：A revised map of where working memory resides in the brain
原始出处：Kuangfu Hsiao et al, A Thalamic Orphan Receptor Drives Variability in Short-Term Memory, Cell (2020). DOI: 10.1016/j.cell.2020.09.011
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