記住危險(xiǎn)經(jīng)歷的緊迫性要求大腦做出一系列潛在危險(xiǎn)的動(dòng)作：神經(jīng)元和其他腦細(xì)胞在許多位置突然打開它們的 DNA——根據(jù)一項(xiàng)新的研究，這比以前意識(shí)到的要多——以提供快速訪問(wèn)記憶存儲(chǔ)機(jī)制的遺傳指令。
研究資深作者、麻省理工學(xué)院皮考爾神經(jīng)科學(xué)教授、皮考爾學(xué)習(xí)與記憶研究所所長(zhǎng)蔡立輝說(shuō)，這些 DNA 雙鏈斷裂 (DSB) 在多個(gè)關(guān)鍵大腦區(qū)域中的程度令人驚訝和擔(dān)憂，因?yàn)殡m然斷裂會(huì)定期修復(fù)，隨著年齡的增長(zhǎng)，這個(gè)過(guò)程可能會(huì)變得更加有缺陷和脆弱。Tsai 的實(shí)驗(yàn)室表明，揮之不去的 DSB 與神經(jīng)和認(rèn)知能力下降有關(guān)，而且修復(fù)機(jī)制可能會(huì)動(dòng)搖。
“我們想確切地了解這種自然活動(dòng)在記憶形成時(shí)在大腦中的廣泛性和廣泛性，因?yàn)檫@可以讓我們深入了解基因組不穩(wěn)定性如何在未來(lái)破壞大腦健康，”同時(shí)也是該系教授的 Tsai 說(shuō)。腦與認(rèn)知科學(xué)博士，麻省理工學(xué)院腦老化計(jì)劃的領(lǐng)導(dǎo)者。“顯然，記憶形成是健康大腦功能的當(dāng)務(wù)之急，但這些新結(jié)果表明，幾種類型的腦細(xì)胞在如此多的地方破壞了它們的 DNA 以快速表達(dá)基因，這仍然令人震驚。”
跟蹤中斷
2015 年，Tsai 的實(shí)驗(yàn)室首次證明神經(jīng)元活動(dòng)會(huì)導(dǎo)致 DSB 并誘導(dǎo)基因快速表達(dá)。但是，這些發(fā)現(xiàn)主要是在實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備的神經(jīng)元中進(jìn)行的，并沒(méi)有捕捉到行為動(dòng)物記憶形成背景下的全部活動(dòng)范圍，也沒(méi)有研究神經(jīng)元以外的細(xì)胞中發(fā)生了什么。
在 7 月 1 日發(fā)表在PLOS ONE 上的新研究中，主要作者和前研究生 Ryan Stott 和合著者和前研究技術(shù)員 Oleg Kritsky 試圖調(diào)查 DSB 活動(dòng)在學(xué)習(xí)和記憶中的全部情況。為了做到這一點(diǎn)，他們?cè)诶鲜筮M(jìn)入一個(gè)盒子時(shí)給它們的腳打了一點(diǎn)電擊，以調(diào)節(jié)對(duì)那個(gè)情境的恐懼記憶。然后，他們使用多種方法來(lái)評(píng)估接下來(lái)半小時(shí)內(nèi)小鼠大腦中的 DSB 和基因表達(dá)，特別是前額葉皮層和海馬體中的各種細(xì)胞類型，這兩個(gè)區(qū)域?qū)τ跅l件性恐懼記憶的形成和儲(chǔ)存至關(guān)重要。他們還在沒(méi)有經(jīng)歷足部電擊的小鼠的大腦中進(jìn)行了測(cè)量，以建立用于比較的活動(dòng)基線。
標(biāo)簽： DNA斷裂
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