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2号站研究揭示了去甲肾上腺素的释放如何影响恐惧记忆的形成

未知

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研究发现,持续的警觉状态与短暂的惊吓相比,会形成一种不同类型的记忆,这种记忆的形成受到钙信号和信号分子cAMP变化的影响。
 
对去甲肾上腺素
 
去甲肾上腺素是一种从肾上腺髓质释放到血液中的激素,也是大脑神经细胞产生的神经递质。它与肾上腺素共同作用,通过增加心率、血压和血糖水平(作为能量来源),让身体为行动做好准备。
 
以前的研究已经证明去甲肾上腺素的释放对突触的修饰很重要,突触是神经细胞之间的连接,参与记忆的形成和巩固。突触强度的变化被认为会影响学习和记忆机制。
 
去甲肾上腺素主要由位于大脑蓝斑区域的神经元产生。在这些神经元内,去甲肾上腺素被运输到突触囊泡,囊泡沿着去甲肾上腺素能束的轴突运送去释放。
 
情绪唤起触发蓝斑的激活和去甲肾上腺素的释放,从而诱导突触前和突触后中枢的肾上腺素能受体。
 
星形胶质细胞是突触变化的重要介质,理研所Hajime Hirase神经元-胶质细胞回路实验室的研究人员希望实时观察这些细胞在学习过程中发生了什么。
 
研究涉及到什么?
 
研究小组以蓝斑中的去甲肾上腺素能神经元为研究对象,利用光遗传学技术人工刺激脑细胞,诱导去甲肾上腺素的释放。
 
据《自然通讯》杂志报道,这引发了两个不同的分子链事件,一个涉及钙活性,另一个涉及cAMP。
 
星形胶质细胞中的钙含量迅速增加,而cAMP含量的增加虽然较慢,但却更为持久。
 
我们认为这些快和慢的动态变化是很重要的,因为星形胶质细胞中的钙离子的升高促进了突触的可塑性,即细胞形成新的记忆连接的能力,而cAMP的升高则调动了能量代谢来巩固记忆。”
 
Hirase
 
为了测试当老鼠被自然触发时的这些分子反应,研究人员随机地将空气喷到这些动物的脸上,让它们暂时受到惊吓。虽然cAMP没有发生变化,但钙含量迅速增加,就像他们在之前的测试中所做的那样。
 
接下来,动物们被给予足部电击,并伴随着一种声音来诱导恐惧记忆的形成。当研究人员再次播放这种声音时,老鼠都僵住了。在这种情况下,研究人员发现,cAMP水平明显升高,而钙水平上升,但很快下降。
 
作者从这项研究中学到了什么?
 
当老鼠处于这种持续的警戒状态时,会释放出大量去甲肾上腺素,2号站注册登录并逐渐形成营地。这反映了星形胶质细胞如何支持恐惧记忆的形成。”
 
徐怀钰Oe
 
此外,当给小鼠使用去甲肾上腺素阻滞剂时,没有观察到钙或cAMP的变化,这表明去甲肾上腺素的释放确实是这些变化的触发因素。
 
研究表明,去甲肾上腺素释放对大脑的短期和长期影响取决于环境和行为。似乎记忆的形成是由增加的cAMP水平支持的,而短暂的或低警戒状态是由钙的短期升高支持的。
 
“cAMP的作用之一是在战斗或逃跑的情况下分解糖原以获取快速能量,”Hirase解释道。“这种能量代谢的增强可以帮助在更长的时间范围内巩固记忆,而快速的钙增强可以降低突触可塑性的阈值。”

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