Current Biology:哮喘药让小鼠恢复了“失去的”记忆!

【字体: 时间:2023年01月11日 来源:Current Biology

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  学生们有时会为了考试开夜车。然而,研究表明睡眠不足对记忆力有害。在这种情况下,信息实际上存储在大脑中,只是很难检索。在重新激活过程中引发的分子途径也被药物roflumilast靶向。

  

Human-approved medication brings back 'lost' memories in mice                
高倍放大图像显示的部分小鼠海马体,其中编码特定学习事件的稀疏神经元群体被标记为红色。未被学习事件激活的神经元用蓝色表示。

学生们有时会为了考试开夜车。然而,研究表明睡眠不足对记忆力有害。现在,格罗宁根大学的神经科学家Robbert Havekes发现,你在睡眠不足时学到的东西不一定会丢失,只是很难回忆起来。

他和他的团队一起,利用光遗传学方法和人类批准的哮喘药物roflumilast,在睡眠不足的情况下学习几天后,找到了一种方法,让这些“隐藏的知识”再次获得使用。这些发现发表在《Current Biology》杂志上。

Havekes是荷兰格罗宁根大学记忆与睡眠神经科学副教授,他和他的团队广泛研究了睡眠剥夺如何影响记忆过程。Havekes说:“我们以前专注于寻找在睡眠不足期间支持记忆过程的方法。”然而,在他的最新研究中,他的团队研究了睡眠不足导致的健忘症是信息丢失的直接结果,还是仅仅是信息检索困难造成的。

睡眠不足会破坏记忆过程,但每个学生都知道,考试时没找到的答案可能在几小时后就会蹦出来。在这种情况下,信息实际上存储在大脑中,只是很难检索。”

海马体中的神经元

为了解决这个问题,Havekes和他的团队使用了光遗传学方法:使用遗传技术,他们在学习过程中被激活的神经元中选择性地产生一种光敏蛋白(通道视紫红质)。这使得通过照射这些细胞来回忆特定的经历成为可能。“在我们的睡眠剥夺研究中,我们将这种方法应用于海马体中的神经元,海马体是大脑中存储空间信息和事实知识的区域,”Havekes说。

首先,经过基因工程改造的小鼠被赋予了一项空间学习任务,在这项任务中,它们必须学习单个物体的位置,这个过程在很大程度上依赖于海马体中的神经元。几天后,小鼠必须执行同样的任务,但这一次,一个物体被移动到一个新的位置。在第一次会议前被剥夺睡眠几个小时的小鼠未能检测到这种空间变化,这表明它们无法回忆起原始物体的位置。

“然而,当我们用光重新激活最初存储这些信息的海马神经元后,再次让它们执行任务时,它们确实成功地记住了最初的位置,”Havekes说。“这表明,在睡眠剥夺期间,信息存储在海马体中,但在没有刺激的情况下无法提取。”

内存问题

在重新激活过程中引发的分子途径也被药物roflumilast靶向,该药物用于哮喘或COPD患者。

Havekes说:“当我们在第二次测试前给被训练的小鼠服用剥夺睡眠的roflumilast时,它们的记忆就像直接刺激神经元时一样。”由于roflumilast已被临床批准用于人类,并且已知可以进入大脑,这些发现为测试它是否可以用于恢复人类“失去的”记忆开辟了途径。

大脑中存在的信息比我们之前预期的要多,而这些“隐藏的”记忆可以再次被获取——至少在小鼠身上——这一发现开启了各种令人兴奋的可能性。

“用roflumilast刺激患有年龄性记忆问题或早期阿尔茨海默病的人的记忆可及性是可能的,”Havekes说。“也许我们可以重新激活特定的记忆,使它们再次永久地恢复,就像我们在小鼠身上成功做到的那样。”

如果受试者在尝试“重温”一段记忆或为考试复习信息时受到药物刺激,这些信息可能会在大脑中更牢固地重新巩固。“目前,这当然都是猜测,但时间会证明一切。”

目前,Havekes还没有直接参与此类人类研究。“我的兴趣在于揭示所有这些过程背后的分子机制,是什么让记忆变得触手可及?roflumilast如何恢复对这些“隐藏”记忆的访问?科学总是这样,解决了一个问题,你就会免费得到很多新问题。”


                       

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