新的成像技术使研究人员能够实时看到活老鼠大脑中的基因表达
明尼苏达大学双城分校领导的团队开发了一种新技术，使科学家和工程师首次能够可视化活老鼠大脑中的mRNA分子。这项研究揭示了记忆是如何在大脑中形成和存储的新见解，并可能为科学家提供有关阿尔茨海默病等疾病的新信息。
这篇论文发表在美国国家科学院院刊。
关于记忆是如何在物理上产生并储存在大脑中的，仍有许多谜团大脑。众所周知，mrna(一种参与蛋白质生成的RNA)是在形成和存储记忆的过程中产生的，但在细胞水平上研究这一过程的技术一直很有限。以前的研究经常涉及解剖老鼠为了检查他们的大脑。
由明尼苏达大学双城分校的一名教师领导的一组研究人员开发了一种新技术，为科学家们提供了一扇研究动物大脑中RNA合成的窗口鼠标当它还活着的时候。
“我们对大脑中的记忆仍然知之甚少，”明尼苏达大学电子与计算机工程系副教授、该研究的主要作者Hye Yoon Park解释说。“众所周知，mRNA合成对记忆很重要，但在活的大脑中从未有过这种成像。我们的工作是对这一领域的重要贡献。我们现在有了这项新技术，将来神经生物学家可以用它进行各种不同的实验和记忆测试。”
明尼苏达大学领导的团队的过程涉及基因工程、双光子激发显微镜和优化的图像处理软件。通过对小鼠进行基因改造，使其产生带有绿色荧光蛋白(源自水母的蛋白质)标记的mRNA，研究人员能够看到小鼠大脑在何时何地产生Arc mRNA，这是他们正在寻找的特定类型的分子。
因为老鼠是活的，研究人员可以对它进行更长时间的研究。利用这种新方法，研究人员在老鼠身上进行了两项实验，他们能够在一个月内实时观察神经元或神经细胞在老鼠形成和存储记忆时的活动。
从历史上看，神经科学家已经建立了理论，当记忆形成时，大脑中的某些神经元群会被激发，而当那个时刻或事件被记住时，这些细胞又会被激发。然而，在这两个实验中，研究人员发现，每天触发小鼠记忆的神经元组不同。
在小鼠产生这种记忆后的几天内，他们能够在大脑中定位一小群重叠的细胞，或每天一致地产生Arc mRNAretrosplenial皮层(RSC)区域，他们认为这个区域负责记忆的长期存储。
“我们的研究是关于内存生成和检索，”Park说。“如果我们能够了解这是如何发生的，这将对我们了解阿尔茨海默病和其他疾病非常有帮助内存有关的疾病。也许患有阿尔茨海默病的人仍然把记忆储存在某个地方——他们只是无法取回它们。所以从长远来看，也许这项研究可以帮助我们克服这些疾病。”
除了Park，该团队还包括首尔国立大学的研究人员Byung Hun Lee, Jae yeon Shim, Hyungseok Moon和Dong Wook Kim;以及韩国科学技术研究所的研究人员Jiwon Kim, Jang Soo Yook和Jinhyun Kim。
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