麻省理工学院的研究发现人脑产生记忆需要大量的DNA断裂

2021年07月15日 19:56 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

麻省理工学院的研究人员发表了一项涉及我们如何制造记忆的有趣研究。该研究称,快速表达学习和记忆基因需要脑细胞在更多的地方和细胞类型中折断DNA的两股,这比以前意识到的要多。大脑内的神经元和其他细胞在许多地方掰开它们的DNA,以提供快速访问记忆存储机制的基因指令。

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该研究的资深作者Li-Huei Tsai表示,大脑中多个关键区域的DNA双链断裂(DSBs)的程度既令人惊讶又令人担忧。Tsai说,虽然这些断裂是常规修复,但随着我们的年龄增长,这一过程可能会变得更加有缺陷和脆弱。在实验室里,Tsai已经表明,由于修复机制的动摇,挥之不去的DSBs与神经变性和认知能力下降有关。

研究人员希望了解大脑中破坏DNA的自然活动对记忆形成的影响有多普遍和广泛,以便深入了解基因组的不稳定性在未来如何破坏大脑健康。在新的研究中,研究人员调查了学习和记忆中DSB活动的全部情况。为此,他们在小鼠进入一个箱子时对其脚部进行了小的电击,以调节对该环境的恐惧记忆。

然后,研究小组用方法评估了小鼠大脑中前半小时的DSB和基因表达,特别是在前额叶皮层和海马体的细胞中,这些区域对于条件性恐惧记忆的形成和储存至关重要。他们在没有经历过冲击的小鼠的大脑中进行了同样的测量作为基线。

他们发现恐惧记忆的产生使前额叶皮层海马区神经元中的DSBs数量增加了一倍,影响了每个区域的300多个基因。其中许多基因与神经元之间的连接功能有关,称为突触。总的来说,研究小组发现,转录变化与大脑中的DSBs的关系比预期的更密切。

该小组表示,需要进行更多的研究来证明形成和储存恐惧记忆所需的DSBs对以后的大脑健康构成威胁。

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