乘着记忆形成基因的浪潮

UT西南科学家已经确定了涉及脑波的主要基因，这些基因对于编码存储器的关键。本周在线发布的调查结果自然神经科学，最终可以用来为具有记忆丧失疾病等人类的人们开发新的疗法，例如阿尔茨海默病和其他形式的痴呆。

制造记忆涉及到一组脑细胞在各种频率下协作烧制，一种称为神经振荡的现象。然而，解释学习领导人C. Lega，M.D.，神经学和精神病学副教授，神经科和精神病学副教授，以及神经科学的副教授，神经科学副教授，这个过程的遗传基础尚不清楚。

“在神经科学中有100年的着名的说法：神经元一起燃烧将在一起，”莱迦说。“我们知道，由于这些振荡的影响，我们涉及学习火灾的小区并形成新的连接。但是基因如何规范人们的过程是完全未知的。”

PERAGA和KONOPKA，彼得O'Donnell JR.大脑研究所的两位成员都合作，在以前的一项研究中探讨了这个问题，从志愿者和使用中收集了关于神经振荡的数据统计方法将此信息连接到数据基因活动从淘汰后的大脑中收集。虽然这些结果确定了一个有希望的基因名单，但Konopka表示，研究中存在显着缺点：振荡和遗传数据来自不同的个人。

最近，二人一人资本化了一个前所未有的机会 - 对正在进行的患者的患者进行类似的研究，其中患有其脑的受损部分被除去，以帮助控制其癫痫。

研究人员与来自UT Southwestern的癫痫监测单元的16名志愿者合作，其中癫痫患者在手术前待了几天，以消除火花癫痫发作的血脑的受损部分。Lega说，这次植入这些患者的大脑中的电极在此患者的大脑中不仅可以帮助他们的外科医生，还可以提供关于大脑内部工作的宝贵信息。

录制时电活动在16个志愿者的大脑中，研究人员让他们“免费回忆”任务，这些任务涉及阅读12个单词列表，做一个短暂的数学问题来分散它们，然后尽可能多的单词回忆起多个单词。由于这些患者记忆了这个词列表，他们的脑电波被录制，创建一个与人的人略微不同的数据集。

大约六周后，每个志愿者都经历了颞叶术术 - 去除大脑的颞叶 - 治愈它们的癫痫发作。该区域经常用作癫痫发作的发起者，对记忆形成也很重要。在手术的五分钟内，送受损的脑组织进行处理以评估遗传活动。

Konopka的团队首先进行了整个RNA测序，一种识别出包含所有大脑细胞类型的颞叶样本中的活性基因的技术。使用将此活动与患者的神经振荡联系起来的统计技术在自由召回任务期间，研究人员确定了300个基因，似乎在振荡活动中发挥作用。研究人员将此数缩小到似乎控制单独基因网络的十几个“轮毂基因”。

接下来，研究人员观察了样本中不同细胞类型中这些枢纽基因的活性。令人惊讶的是，他们发现其中几个中心内部并不活跃神经细胞而是另一种叫做胶质细胞的细胞群。这些细胞为神经细胞提供支持和保护，包括制造隔离神经的脂肪层细胞所以它们可以有效地传递电信号。

最后，研究人员使用了一种名为ATAC-seq的技术，该技术可以识别DNA中开放的区域，这些区域可以被称为转录因子的分子附着并激活基因。利用这种方法，他们对SMAD3进行了研究。SMAD3似乎是一种主调节器，可以控制许多枢纽基因的活动，反过来也可以控制它们所控制的基因。

Konopka和Lega注意到他们在人类中识别的几个基因神经振荡已与其他疾病联系在一起，这些疾病可以影响学习和记忆，例如自闭症谱系障碍，注意力缺陷多动障碍，双相障碍和精神分裂症。通过进一步研究这些基因和他们在内部运行的网络，可能最终可以针对选择基因研究人员说，在药品用这些和其他条件改善个人的记忆。

“这给了我们一个入学点，”乔帕卡斯说，乔恩加强学者在自闭症研究中。“这是我们可以专注于了解有关人类记忆的内在内部的更多信息。”

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