你是否曾经好奇过,当你阅读这篇文章时,你的大脑是如何存储这些信息的?或者,当你学习新知识时,大脑内部发生了哪些变化?现在,一项神经科学的突破性研究为我们揭示了学习和记忆形成的秘密。

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这项由洛克菲勒大学Robert B. Darnell团队进行的研究,发现了大脑中神经元树突内部的“圣地”——树突翻译现象,这是记忆形成的关键过程。树突是神经元细胞体分出的分支,它们在突触处接收来自其他神经元的信号。在这个过程中,局部蛋白质的产生增加,这对于记忆至关重要,而其功能障碍与智力障碍有关。

研究团队利用一种名为TurboID的方法,发现了一整套之前未知的因子,这些因子在记忆形成中起着关键作用。他们揭示了蛋白质合成如何在树突中促进学习和记忆的机制,这些发现可能对智力障碍,如脆性X综合症,有重要意义。

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Darnell表示:“长期以来,技术限制阻碍了我们全面了解记忆形成中突触活动的清单。” 现在,他们的新技术能够以极高的分辨率完成这项工作,观察在体外模拟大脑的神经元。

记忆形成的核心区域是海马体,这是一个对学习至关重要的大脑区域。研究表明,记忆的形成部分是因为在海马体的树突中局部合成新蛋白质。Darnell在与患者合作时亲眼见证了树突翻译的重要性,这些患者的免疫系统攻击了海马体。

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研究团队通过将TurboID平台与RNA测序、CLIP、翻译和蛋白质分析结合,更好地理解了树突变化在学习和记忆中的角色。他们发现,当神经元激活时,局部核糖体跳到mRNA上,这是记忆形成的生化标志,模型预测这会导致树突产生不仅新蛋白质,还有1000种小蛋白质,即微肽,其功能尚不清楚。

这些发现不仅为我们打开了新的研究领域,让我们可以探索这些微肽可能的功能以及它们如何参与记忆形成,而且还为我们提供了未来研究智力障碍的新方向。

现在,我们有机会重新理解我们的大脑如何工作,以及我们如何学习和记忆。你对这项研究有何看法?你认为它将如何影响我们对智力障碍的理解?欢迎在评论区分享你的想法和见解,让我们一起探讨这个可能改变我们对大脑认知的科技新发现!

参考资料:DOI: 10.1038/s41593-024-01615-5