发布时间:2010-12-13 14:31 原文链接: 研究发现:大脑中有一种能塑造神经突触的分子

  据每日科学12月9日报道,一个美德联合科研小组发现,大脑中有一种分子不仅能连接脑细胞,还能改变人们的学习方式。该研究由美国国家卫生研究院和一家慈善组织资助,研究成果发表在12月9日出版的《神经元》杂志上,有助于研究人员找到提高记忆的方法,并用于治疗神经错乱。

  脑细胞之间的连接称为突触,可以让神经脉冲通过,突触在调节人的学习、记忆以及思考方式中至关重要。如果突触在结构和功能上出现偏差,可能会导致大脑延迟和孤独症等,而在老年痴呆症中,突触则随着年龄增长而变少。然而科学家对突触在活体大脑中如何形成并不太清楚。

  当人在学习时新的突触会形成,且突触连接的强度会在学习过程中随着接收不同的刺激导致数量发生变化,这就是科学家所称的“可塑性”特征。耶鲁大学与德国马克思·普朗克研究院神经生物学所共同合作,证实一种名为SynCAM1的分子,能穿过突触的连接点且控制着突触的可塑性。

  论文主要作者、耶鲁大学分子生物物理学与生物化学副教授托马斯·贝德勒说:“我们开始假设这种分子在大脑发育中能促进新突触的形成,但研究发现,它对保持突触的结构和功能也有影响。现在,我们已经确定了这些分子是怎样支持大脑的自我联系功能。”

  SynCAM1是一种粘合分子,好像胶水一样帮助突触连接在一起。研究人员在实验中发现,当小鼠中的SynCAM1基因被激活,更多的突触连接会形成,而没有SynCAM1产生的小鼠脑中形成的突触更少。大脑中SynCAM1含量过高,小鼠也无法学习。这表明,过多的SynCAM1会损害学习能力。这项发现也支持了最近的一种理论,该理论认为在人们学习和记忆过程中,太多的连接不总是更好,突触活动平衡才最好。

  德国小组领导瓦伦丁·斯登说:“人们可能认为,突触的数量越多,动物处理或存储信息的能力就越强。而事实正相反,这些动物学习能力很差。行为测试显示,没有SynCAM1的小鼠学得更快记得更好。”

  耶鲁小组的贝德勒解释说,突触是不断变化的结构。将突触连接在一起的SynCAM1分子,其功能就像是一位雕塑家,把突触塑成各种形状。它虽然能加强神经元之间的联系,但如果太多,就会减弱突触的连接,抑制其功能。在小鼠和人体中,这种分子几乎是一样的,因此很可能,它们在人脑中的作用也一样。

相关文章

大脑统一“剧本”,助力理解大脑决策奥秘

你有没有想过,为什么两个司机看到同样的拥堵路况,一个猛踩油门冲进去,另一个却小心翼翼地刹车避让?其实在他们做出动作之前,大脑早已悄悄作了一个决定。而这个决定,并不是突然冒出来的,它就像一场精密排演的舞......

Nature:神经元能刺激胃癌,促进癌细胞生长和扩散

研究人员发现,胃癌与附近的感觉神经建立电连接,并利用这些恶性回路刺激癌症的生长和扩散。这是第一次发现神经和大脑外的癌症之间存在电接触,这增加了许多其他癌症通过建立类似联系而发展的可能性。这项研究公布在......

攻击还是友善?大脑关键神经元说了算

中国科学院生物物理研究所李龙研究组与美国西奈山伊坎医学院ScottRusso课题组合作,发现杏仁核皮质区雌激素受体α神经元在调控攻击行为和亲社会行为的转变中扮演了重要角色。日前,相关研究成果发表于《自......

《细胞》:科学家发现调控饱腹感的新神经元,可以追踪每一口食物!

减肥的时候是真想求自己别吃了,但是,往往意志打不赢食欲,还是想吃。正经来说,调控进食行为还得是饱腹感相关神经元。近日,来自哥伦比亚大学的研究团队发现了脑干中缝背核(DRN)中的一组可以调节饱腹感的肽能......

大脑中或存在“饱腹指挥官”

为什么人们吃饭时会突然觉得饱了?最近,美国哥伦比亚大学团队在小鼠的大脑中找到了答案:一种特殊的神经元担任“饱腹指挥官”,负责发出“停止进食”的指令。这项研究发表在最新一期《细胞》杂志上。新发现的神经元......

有争议的研究重新绘制神经元经典图像

翻开任何一本神经科学教科书,对神经元的描述都大致相同——一个像变形虫一样的斑点状细胞体延伸出一条又长又粗的链。这条链就是轴突,它将电信号传递到细胞与其他神经元通信的终端。轴突一直被描绘成光滑的圆柱体,......

无需活体大脑检测结合AI可预测神经元活动

据最新一期《自然》杂志报道,借助由脑组织创建的神经元及其连接图——“连接组”,再结合人工智能(AI),美国与德国科学家达成了此前从未实现的突破:无需对活体大脑进行任何检测,便能预测单个神经元的活动。数......

AI结合“连接组”可预测神经元活动

科技日报讯 (记者张梦然)据最新一期《自然》杂志报道,借助由脑组织创建的神经元及其连接图——“连接组”,再结合人工智能(AI),美国与德国科学家达成了此前从未实现的突破:无需对活体大脑进行任......

神经元产生“共同涟漪”过程揭秘

图上的线条代表大脑皮层中与语言处理相关的各个区域之间的连接。当阅读时,这些区域的神经元会以精确同步的方式激发,这种现象被称为共同涟漪。图片来源:加州大学圣迭戈分校大脑各区域是如何交流、整合信息,最终形......

神经元产生“共同涟漪”过程揭秘

图上的线条代表大脑皮层中与语言处理相关的各个区域之间的连接。当阅读时,这些区域的神经元会以精确同步的方式激发,这种现象被称为共同涟漪。图片来源:加州大学圣迭戈分校科技日报讯(记者张梦然)大脑各区域是如......