Alzheimer Research:噪音诱导神经元关闭记忆

神经元
信用:公共领域

对新经验负责的神经元干扰了含有存储器的神经元的信号,从而扰乱至少在小鼠中的回忆。德国神经退行性疾病(DZNE)德国Martin Fuhrmann的研究小组报告了科学杂志的这种现象自然神经科学。这项研究的结果可能为阿尔茨海默氏症的记忆损伤提供新的线索。

海马是一个负责记忆的大脑区域,并且在阿尔茨海默病期间受到早期影响。海马的神经元响应我们的经历和建立网络来存储这些记忆。因此,可以召回经验和学习内容:我们可以例如记住我们回家的路或工作。患有痴呆症的个体有问题检索这种记忆 - 作为海马的特定区域,所谓的CA1面积,负责空间记忆,受Alzheimer病理的强烈影响。到目前为止,它被认为是“包含”记忆的细胞会因疾病而受损,无法被重新激活,最终失去记忆。显然,阿尔茨海默氏症患者的遗忘过程——至少是在一个- 种植不同的方式:Dzne调查小鼠的研究组,其中大脑中的蛋白质沉积物(所谓的淀粉样蛋白斑块)作为具有阿尔茨海默病的人。沉积物导致这些小鼠中的症状类似于在阿尔茨海默病的疾病中看到的小鼠。研究人员发现,负责记忆的神经元仍然活跃在患病的小鼠中。但是,回忆内存失败。

其他神经元的信号干扰记忆

“原因是编码神经元的新经验,扰乱了含记忆神经元的信号并用信号叠加它们,”Dzne集团领导者博士说。“就像一个嘈杂的电视信号:图片变得漫长和扭曲;你甚至可能看到像素或条纹。在老鼠的大脑里面发生了类似的东西:干扰信号抑制了他们的回忆。这种干扰显然是病态变化的结果脑。”

当健康老鼠记住一种情况时,就像学习新的道路或探索新的环境一样,在编码初始经验期间,将重新激活神经元网络。为了了解到这种神经元网络的实际情况,研究人员进行了实验:它们让他们保持健康,以及与阿尔茨海默氏病病的小鼠探索新的环境。借助于一种特殊的显微镜方法 - 体内显微镜的双光子 - 研究人员能够遵循海马中个体神经元的活性。

几天后,当老鼠暴露在同样的环境中时,两组老鼠的表现都不同:健康老鼠记住了这个环境;而患有阿尔茨海默病样病变的小鼠则没有。他们探索周围的环境,就好像这是他们的第一次体验。这还伴随着大脑活动的差异。Martin Fuhrmann实验室的博士后Stefanie Poll博士解释道:“在患病小鼠中,我们不仅发现编码记忆的活跃神经元,还发现一组包含新环境信息的活跃神经元。这些包含新事物的神经元发出的信号,对编码记忆的神经元产生了叠加干扰信号。”

为了验证这一点,研究人员采用了一种基于化学分子和遗传学组合的技术:“化学物质”。由此,对新羧的神经元响应于特定的化学分子进行。“施加该分子,我们能够调节这些神经元的活性。它像开关一样,分子按下开关,”Stefanie民意调查说。

开启和关闭包含新奇事物的神经元

“就像这样,我们能够专门针对编码新信息的神经元,并控制这些神经元的活动,”马丁·福尔曼解释道。“在患病小鼠中,我们关闭了这些神经元,而在健康小鼠中,我们的做法正好相反。”因此,有可能一方面减少,另一方面人为地诱导干扰噪声。”这在老鼠的行为中很明显:“有阿尔茨海默病样病理的老鼠现在重新认识了环境,它们的记忆恢复了。健康的记忆但却受到了人工噪音的影响,”斯蒂芬妮·波尔说。

Martin Fuhrmann解释说:“这项研究的结果表明了一种之前未知的机制,它可能导致阿尔茨海默氏症的记忆损伤。”“想象一下未来的疗法,我们也许能够挽救阿尔茨海默病患者的记忆或其他疾病影响记忆召回。我们可以通过降低这些噪声诱导神经元的活动与未来方法来实现这一目标。此外,它可能有助于患有创伤后应激障碍的个体。这里,可以人工激活噪声诱导的神经元以干扰创伤目的是覆盖它。剩下的问题,即我们的研究结果能否适用于人类,还有待未来的研究来回答。”


进一步探索

选择性重新激活神经细胞以检索存储器

更多信息:Stefanie Lolp等,记忆跟踪干扰损失在阿尔茨海默病的鼠标模型中,自然神经科学(2020)。DOI:10.1038 / S41593-020-0652-4
期刊信息: 自然神经科学

引用:Alzheimer研究:噪音诱导神经元关闭记忆(2020年6月9日)从HTTPS://MedicalXpress.com/news/2020-06-alzheimer-noise-indoding-neurons-memories.html检索到4月12日2021年4月12日
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