研究人員發現星形細胞可幫大腦建立長久的記憶，可以治療記憶障礙

Salk的研究人員發現，星形細胞可以幫助大腦建立長久的記憶。這項新的研究增加了越來越多的證據，表明星形膠質細胞，長期以來被認為僅僅是大腦中的輔助細胞，可能有更多的主導作用。這項研究發表在雜誌上。膠質細胞2019年7月26日，可以為長期記憶障礙的治療提供依據，比如創傷性腦損傷或痴呆症。

「這表明這些細胞所做的不僅僅是幫助神經元維持活動，」Salk計算神經生物學實驗室主任、這項新工作的高級作者TerrenceSejnoski教授說。「這表明，它們實際上在信息如何在大腦中傳遞和存儲方面發揮著重要作用。」

大腦神經元依賴於快速的電信號在整個大腦中傳遞並釋放神經遞質，但星形膠質細胞反而產生鈣信號，釋放物質稱為膠質遞質，其中一些物質在化學上與神經遞質相似。經典觀點認為，星形膠質細胞的功能主要是為更活躍的神經元提供支持，幫助運輸營養物質，清理分子碎片，並使神經元就位。直到最近，研究人員才發現，他們可能通過釋放膠質遞質在大腦中扮演其他更活躍的角色，但這些作用在很大程度上仍然是神秘的。

2014年，塞諾夫斯基、Salk博士後研究員安東尼奧·平托-杜阿爾特(António Pinto-Duarte)和他們的同事們發現，抑制星形膠質細胞中膠質遞質的釋放，會降低一種稱為伽馬振蕩的電節律，這種節律對認知技能非常重要。在這項研究中，當研究人員測試有殘疾星形膠質細胞的老鼠的學習和記憶技能時，他們發現缺陷僅限於他們辨別新奇事物的能力。

在這項新的研究中，塞諾夫斯基的研究小組首次研究了星形膠質細胞被破壞的小鼠的長期記憶。他們使用的基因工程動物缺乏一種叫做2型肌醇1，4，5-三磷酸(IP3R2)的受體，星形膠質細胞依賴這種受體來釋放鈣來進行交流。

研究人員對老鼠進行了三種不同類型的學習和記憶挑戰的測試，包括與新物體的互動和在迷宮中找到出路。在每一種情況下，缺乏IP3R2的小鼠表現出與正常小鼠相同的學習能力。此外，在每個初始學習過程後的24到48小時內進行測試時，星形膠質細胞被破壞的小鼠仍然可以保留信息-例如，在迷宮中找到他們的出路。結果與以前的研究結果一致。

然而，當研究小組再等2到4周，重新測試經過訓練的老鼠時，他們發現了很大的差異；缺少受體的老鼠表現得更差，在完成迷宮時會犯兩倍以上的錯誤。

這篇新論文的主要作者安東尼奧·平托·杜阿爾特解釋說：「經過幾周的延遲後，正常的老鼠實際上比訓練後表現得更好，因為他們的大腦經歷了記憶鞏固的過程。」「缺乏IP3R2受體的小鼠表現要差得多。」

這是首次將星形膠質細胞的缺陷與記憶鞏固或遠程記憶的缺陷聯繫起來。

眾所周知，大腦中的記憶鞏固過程涉及幾種影響神經元的機制。這些機制之一被認為依賴於通過長期增強來優化調整神經元之間的溝通強度，而長期的抑鬱則會削弱這些聯繫。Sejnoski和Pinto-Duarte表明，雖然沒有ip3R2和星形膠質細胞活性降低的小鼠對前者沒有問題，但後者表現出明顯的缺陷，這表明星形膠質細胞可能在神經元間聯繫的長期抑制中發揮了特殊作用。

塞諾夫斯基說：「神經元長期抑鬱的機制還沒有得到很好的研究和理解。」「這告訴我們，我們應該研究星形膠質細胞是如何與這些神經聯繫減弱的。」

研究人員已經在計劃未來的研究，以更好地理解星形膠質細胞影響神經元交流和記憶的長期抑制的途徑。

「長期的回報是，如果我們能更好地理解這些途徑，我們可能會開發出利用藥物來控制記憶鞏固的方法，」塞諾夫斯基說。

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