Tuesday, January 28, 2014

前所未见!大脑记忆形成影像出炉(图)



美国研究人员首次捕捉到老鼠大脑中记忆形成的影像。(视频撷图)


【看中国2014年01月28日讯】美国叶史瓦大学(Yeshiva University)爱因斯坦医学院(Albert Einstein College of Medicine)的研究人员应用先进的成像技术,揭示了小鼠大脑形成记忆的运作模式,并公布了一段突破性的影片。研究人员表示,这使人们朝向真实理解大脑的运作,迈出重大一步。


据英国《每日邮报》报导,这段影片显示,小鼠大脑的萤光分子正在移动并形成新的记忆。为了即时追踪活脑细胞内形成记忆的关键分子的移动轨迹,研究人员在该分子染上萤光“标记”,他们称这项工作是“一项在动物体内实现的前所未有的技术杰作”。


研究人员表示,长期以来,由于神经元对任何类型的干扰极为敏感,各种发掘神经元记忆形成模式的尝试都遭遇困境。因此,唯有探测其最内在的运作模式,科学家才能观察到关键分子在最终形成记忆过程的真实轨迹。


研究论文的资深作者辛格(Robert Singer)博士说,藉由在分子上染上萤光,他们无须利用人工基因,也不必使用其他可能产出质疑性结果并破坏神经元的干预方法,就能研究活老鼠。


研究结果显示,小鼠大脑的海马回(hippocampus)的神经元是记忆形成和储存的所在,研究人员刺激此处的神经元,然后追踪带着萤光的mRNA分子的轨迹。mRNA是一种贝他型肌动蛋白(beta-actin),它在神经元的核心生成后,会在树状突里四处移动。


他们发现,mRNA在神经元中,经由“屏蔽”(masking)和“开启”(unmasking)的控制过程,于特定的时间、位置、数量等条件配合下,可合成为贝他型肌动蛋白。


该研究结果表明,神经元已发展出巧妙的策略,能控制记忆形成的蛋白质顺利生成。辛格博士说:“神经元选择性地刺激或关闭蛋白质合成,这项观察结果完全符合我们先前对记忆形成的猜测。”


为了深入了解记忆形成的分子,研究人员正着手开发活小鼠完整大脑的神经元成像技术。研究人员说,由于海马回藏在大脑深处,他们期望开发出发光且可穿过组织的红外线萤光蛋白质。而另一可能的研究取向,是把光纤设备伸入小鼠大脑,实际观察海马回的神经元活动。










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