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新研究为硬连线长期记忆的存储和检索提供了启示

存储和检索记忆是我们错综复杂的大脑必须执行的最重要的任务之一,但是在分子水平上如何发生还不清楚。来自佛罗里达州斯克里普斯研究所(Scripps Research)的神经科学实验室教授罗纳德·戴维斯(Ronald Davis)进行的一项新研究阐明了这种记忆存储过程的一个要素,即一种硬连线长期记忆的存储和检索。

戴维斯小组发现,将记忆转移到长期存储中涉及多个基因的相互作用,一个已知基团的活性必须被上调,并且出乎意料的是,另一个守门基因集Ras及其下游连接分子也被下调。 。研究小组在1月13日那周发表的《美国国家科学院院刊》上写道,如果Ras或其下游连接器Raf处于静默状态,则消除了长期存储。

具有讽刺意味的是,他们研究的记忆类型具有一个很难记住的名称:“依赖蛋白质合成的长期记忆”,简称PSD-LTM。为了研究它和其他类型的记忆形式,科学家们将果蝇果蝇(Drosophila melanogaster)当作模型生物。戴维斯解释说,记忆存储的遗传基础在大多数物种间都是保守的。

为了评估果蝇在分子水平上的记忆整合过程如何发挥作用,他们使用了一种称为RNA干扰的过程来降低果蝇大脑多个区域中几个候选基因的表达。在大脑的蘑菇体内,它的记忆存储区域,既使用Ras基因,又使用其下游分子Raf产生了两方面的影响。戴维斯说,它大大增强了中期记忆,同时完全消除了厌恶经历的PSD长期记忆。

该小组的实验包括在玻璃管的一部分中使果蝇暴露于某些气味,同时实施脚踩震动。苍蝇随后因暴露于这种气味而回避行为,表明它们回想起了不愉快的电击。戴维斯实验室的研究助理第一作者纳撒尼尔·诺伊斯(Nathaniel Noyes)解释说,无论果蝇被“训练”多少次,降低Ras和Raf的表达都会降低其PSD的长期记忆性能。

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