成年新生神经元在快速眼动睡眠期间记忆巩固的贡献

doi:10.4103/1673-5374.317966

摘要/Abstract

摘要： Neural Regen Res：成年新生神经元介导快速眼动睡眠中记忆巩固

记忆巩固通过将新获得的记忆整合到预先存在的记忆网络中来稳定它们，这被认为是通过突触强度的变化来实现的。睡眠可能通过局部神经元振荡活动改变突触强度，从而影响记忆巩固。最新研究发现海马成年新生神经元的活动对睡眠期间的记忆巩固至关重要。由于齿状回中成熟颗粒细胞可以编码一条稳定的背景恐惧记忆轨迹，因此θ相位锁定成年新生神经元活动可以通过与成熟颗粒细胞的相互作用促进记忆巩固。事实上，当少量成年新生神经元通过与上下文信息相关的输入被激活时，成年新生神经元通过直接的单突触连接抑制成熟颗粒细胞活性。假设齿状回包含θ相位锁定和非相位锁定成年新生神经元。在4周龄的成年新生神经元树突上通过增强突触可塑性学习诱导形成新的棘突。这可能会增加非相位锁定的成年新生神经元活性，触发整体脊椎消除，并降低学习后快速眼动睡眠中的整体成年新生神经元活性。然而，θ相位锁定活动稳定了在快速眼动睡眠中保持稀疏活动的成年新生神经元亚群中的棘。这种稀疏的成年新生神经元活性以θ相特异的方式抑制成熟颗粒细胞活性，允许连接的成熟颗粒细胞在θ相的倒数激活。成熟颗粒细胞的这种同步θ相位锁定活动改变了它们的突触可塑性，使它们能够建立记忆轨迹。
来自日本筑波大学的Masanori Sakaguchi团队认为为了验证与神经振荡同步的成年新生神经元突触可塑性变化有助于睡眠期间记忆的巩固，需要检查成年新生神经元活性与θ振荡的关系。这可以通过两种方法来实现：确定在记忆巩固过程中操纵特定θ期成年新生神经元活性的效果和/或验证成年新生神经元是否在特定θ期激发。关于第一种方法，将光遗传学与闭环反馈系统相结合可能允许特定阶段的操作。关于第二种方法，由于基因编码的钙离子传感器不能达到直接评估θ相位锁定神经活动所需的时间分辨率，因此需要一种能够以更高时间分辨率检测成年新生神经元活动的方法。由于记忆编码的成年新生神经元可能表现出特定的活动模式，因此有必要通过模拟其在体内自然发生的活动模式来刺激成年新生神经元，这可能是通过使用模式化光刺激技术实现的。总之，成年新生神经元稀疏的θ相位锁定活动可通过影响成熟颗粒细胞活性而引起突触强度的改变，促进恐惧记忆的巩固。对成年新生神经元突触可塑性促进记忆巩固机制的进一步研究将为开发新的记忆障碍治疗策略铺平道路。
文章在《中国神经再生研究（英文版）》杂志2022年 2 月 2 期发表。

https://orcid.org/0000-0002-7211-9452 (Masanori Sakaguchi)

Abstract: Introduction: Memory consolidation stabilizes newly acquired memories by integrating them into pre-existing memory networks, which is thought to occur via changes in synaptic strength. Sleep may influence memory consolidation by modifying synaptic strength through local neuronal oscillatory activity. Recently, we found that the activity of hippocampal adult-born neurons (ABNs) is critical for memory consolidation during sleep (Kumar et al., 2020). Here, we propose a hypothesis for how changes in ABN synaptic plasticity synchronized with neural oscillations may contribute to memory consolidation during sleep.

. 成年新生神经元在快速眼动睡眠期间记忆巩固的贡献[J]. 中国神经再生研究(英文版), 2022, 17(2): 307-308.

Akinobu Ohba, Masanori Sakaguchi. Contribution of adult-born neurons to memory consolidation during rapid eye movement sleep[J]. Neural Regeneration Research, 2022, 17(2): 307-308.

参考文献

引言

出版重点

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