破裂的大脑记忆代码
（欧宝娱乐地址医学Xpress） - 尽管有一个世纪的研究，但大脑中编码的记忆仍然神秘。涉及神经元突触连接强度，但是突触组件是短暂的，而记忆最后一生。这表明突触信息是在更深，更细粒度的分子尺度上编码和硬连接的。
在《杂志》 3月8日的一篇文章中PLOS计算生物学，物理学家Travis Craddock和Alberta大学的Jack Tuszynski，以及亚利桑那大学的麻醉师Stuart Hameroff，展示了一种适合编码微管中突触记忆的机制，这是结构性的主要组成部分细胞骨架在神经元内。
微管是圆柱形的六角形晶格蛋白微管蛋白的聚合物，占总的15％脑蛋白。微管定义神经元结构，调节突触，并建议通过微管蛋白的交互式比特状态处理信息。但是，连接微管连接到突触活动的常见代码的任何外观都缺少。到现在。
标准实验模型对于神经元记忆是长期增强（LTP），其中短暂的突触前激发会导致突触后敏感性延长。LTP中的重要参与者是六边形酶钙/钙调蛋白依赖性的蛋白激酶II（CAMKII）。在突触前激发后，钙离子进入突触后神经元导致雪花形的CaMKII转变，从而在中心域上方和下方延伸了6个腿样激酶结构域的组，类似于双面昆虫的激活的CAMKII。每个激酶结构域都可以磷酸化底物，从而编码一点点突触信息。有序的钻头阵列称为字节，每个CAMKII的一侧的6个激酶结构域可以磷酸化并编码钙介导的突触输入为6位字节。但是，CAMKII磷酸化编码记忆的神经内底物在哪里？输入微管。
使用分子建模，Craddock等人揭示了微管中昆虫样CAMKII的空间尺寸，几何形状和静电结合以及微管中微管蛋白的六边形晶格。它们显示了CAMKII激酶结构域如何共同结合和磷酸化6位字节，从而导致微管中磷酸化小管蛋白的基于六角形的模式。Craddock等人在低能成本下计算巨大的信息能力，证明了微管相关的蛋白质逻辑门，并显示微管中磷酸化小管蛋白的模式如何通过触发轴突发射，调节突触和遍历尺度来控制神经元功能。
微管和CAMKII在真核生物学中无处不在，非常丰富脑神经元，并能够连接膜和细胞骨架水平。解码和刺激微管可以在许多病理过程中，例如阿尔茨海默氏病，其中微管破坏起关键作用，并且微管活动可以修复神经元和突触。
这项研究的高级作者Hameroff说：“许多神经科学论文结束时声称他们的发现可能有助于了解大脑的工作原理，并治疗阿尔茨海默氏症，脑损伤以及各种神经系统和精神病。这项研究实际上可能是这样做的。我们可能会瞥见脑记忆的生物分子代码。”
