记忆是什么?能吃吗?小胶质细胞:能!( 二 )


上述实验中 , 在小鼠特异脑区注射的荧光蛋白ChR2是一个可以被光激活的蛋白 , 这就像一个光控开关 , 只要打开473nm激光就可以激活有ChR2-EYFP的神经元 。

光遗传激活印记细胞唤起小鼠恐惧记忆(图片来源:参考文献9)

实验人员先对小鼠进行恐惧记忆训练 , 具体操作是 , 先将小鼠放进一个蓝色盒子里适应24小时 , 再将小鼠放进一个红色盒子里 , 并同时电击它 , 电击24小时 , 被电击的小鼠害怕的时候会趴着一动不动 , 因此用小鼠不动的时间来代表它的害怕程度 , 通过恐惧训练让小鼠将电击与红色盒子联系起来 。 之后只要把小鼠放在红盒子里 , 它就能想起被电击的经历 , 一想起来就吓得不敢动 。 如果把小鼠放在蓝盒子里 , 它不会想起被电击的经历 , 因此不会害怕 。
但是 , 将小鼠放进蓝盒子里 , 同时用473nm的激光激活它被标记的神经元 , 那么小鼠在蓝色盒子里不动的时间就会增加 , 代表小鼠想起了被电击的经历 。
【记忆是什么?能吃吗?小胶质细胞:能!】这个实验就说明了引起恐惧的记忆确实是储存在被荧光标记上的细胞中 , 且只要神经元被激活就可以唤起这个记忆 。

“吃”掉记忆 , 是为了更好的记住
好不容易产生的记忆 , 为什么要“吃”掉呢?其实 , 我们“吃”掉的都是某些类型的记忆 。
“吃”掉旧的记忆帮助新“新”的记忆形成 。 其实 , 在小鼠胚胎发育的时候 , 我们小胶质细胞还会分泌一些神经营养因子来促进突触的形成 。 在发育过程中 , 主人总是接收各种各样的信息和感觉刺激 , 形成很多突触 , 但是有些突触会经常使用 , 有些是只用过一两次就不用了 , 放在那很浪费资源 。 这时候我们小胶质细胞就会找到不常用的突触并把它吃掉 , 这样就能节约很大一部分资源 。
记忆储存的海马脑区在成年之后还在不断地产生新生的神经元 , 这些新生的神经元需要加入已经存在的神经元形成的网络之中才能发挥作用 。 在这个过程中 , 小胶质细胞不仅能够通过吞噬和分泌细胞因子清除已有的突触结构 , 还可以通过分泌一些神经营养因子(如BDNF)来促进突触的形成 , 从而增强学习表现 。 小胶质细胞就是这样通过不断地破旧立新来改变海马脑区的神经连接 , 从而让我们适应瞬息万变的生活 。

图片来源:Veer图库
“吃”掉不想要的记忆能更好的帮助遗忘 。 人一直在遗忘 , 之前的研究认为遗忘主要是神经元来负责的 。 一些印记细胞总是不被激活 , 记忆的保质期到了这部分神经元就慢慢的被降解了 。 或者激活了遗忘细胞 , 遗忘细胞通过分泌一些物质促进了遗忘的过程 。
现在 , 也就是开头我被偷拍的那些照片证明我们小胶质细胞在记忆的遗忘过程中也是十分重要的 。
研究过程发现 , 训练之后 , 实验者在第5天可以记住大约70%的内容 , 第35天的时候实验者只能记住20%的内容 。 实验过程中 , 如果用毒素(DTR/DT,PLX)“杀死”小胶质细胞 , 实验者在第35天的时候却能记住5%0-60%的内容 。 这个实验就说明了我们小胶质细胞能促进遗忘的过程 。
研究者用米诺环素(minocycline)把我们小胶质细胞“嘴巴”封住 , 这样我们没法“吃掉”神经元 , 那么实验者在第35天的时候还是能记住50%-60% , 这就说明我们通过吞噬的功能实现来促进遗忘
看吧 , 说到这你们应该相信我能吃记忆了吧!嗯 , 真香!
参考文献:
1. Chao Wang et.al., Microglia mediate forgetting via complement dependent synaptic elimination, Science, 2020. 367, 79:619-643.

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