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大腦中有什么在起作用(大腦中的免疫細胞在起作用)

記憶被稱為智慧之母，我們大腦最重要的功能之一就是記憶。然而，困擾我們的是，很多本該留下的記憶，卻常常被遺忘。遺忘是如何發生的？浙江大學醫學院顧彥研究員課題組和王朗副研究員課題組對這個問題進行了三年多的研究。首次發現大腦中一種用于免疫的細胞可以通過清除突觸引起記憶遺忘。研究小組還發現，補體信號通路(注:就像獵人的小狗一樣，它“導航”這個細胞以清除突觸)參與了這種細胞介導的遺忘。

這項研究于北京時間2月7日在線發表在國際頂級期刊《科學》上。

以前的研究集中在記憶上。

被遺忘的研究已經被“遺忘”

研究員顧彥向我們詳細介紹了這一發現。他說，在人腦中，位于丘腦和內側顳葉之間的海馬體是負責記憶編碼和存儲的重要大腦區域。在這里，記憶信息被編碼在一些神經元中，這些神經元被稱為記憶印記細胞。研究人員發現，印記細胞的重新激活是記憶提取的“引擎”，印記細胞之間的突觸連接是記憶儲存的“倉庫”。

記憶和遺忘就像一枚硬幣的兩面，不可分割。然而，長期以來，研究者對人腦記憶的產生、存儲和提取一直表現出濃厚的興趣，研究也比較深入，但對遺忘現象關注不多。即使討論記憶喪失的原因，我們通常也是從記憶儲存和提取過程中出現問題的角度來考慮的。

海馬體中的記憶是如何隨時間而消退的？這個問題在科學界還沒有得到充分的研究。被遺忘的“遺忘”。但是，顧彥對這個問題很好奇。他開玩笑說，“我記憶力很差，所以對遺忘的研究很感興趣。”

他們通過了小鼠記憶遺忘實驗。

做類似“偵探工作”的研究

如何算出保留了多少記憶？研究小組通過小鼠記憶遺忘實驗進行了研究。研究人員在一個場景中對老鼠實施電擊，讓老鼠建立對這個環境的記憶。35天后，讓被電擊的老鼠再次回到這個場景，看看老鼠會不會回憶起電擊的痛苦，然后表現出恐懼。

“這個范式原本是用來檢測恐懼記憶的，但從另一個角度來看，它是遺忘。”顧燕介紹，正常的老鼠總是對環境好奇，四處活動，但如果有恐懼記憶，就會因為恐懼而呆在那里。“我們將通過計算老鼠在單位時間內休息的時間來衡量老鼠記憶的保持力。”

通過在老鼠身上的實驗，他們發現記憶會隨著時間的推移而消失。通過標記記憶印記細胞，發現遺忘伴隨著印記細胞激活率的降低。那么是什么原因導致印跡細胞激活率下降的呢？研究人員關注小膠質細胞，大腦中的另一種細胞。

小膠質細胞約占腦細胞總數的10-15%。科學家已經明確，小膠質細胞是中樞神經系統的主要免疫細胞。當大腦受到損傷和感染，細菌或其他微生物進入時，小膠質細胞作為重要的“防御者”，負責“抵御和殺傷敵人”。越來越多的研究表明，小膠質細胞不僅參與神經系統的免疫調節，而且在調節神經系統的發育、神經元活動和神經回路功能方面發揮著重要作用。

研究人員專門去除了大腦中的小膠質細胞，發現不僅遺忘被抑制，印跡細胞再激活率的下降也被抑制。“這個發現其實很偶然。我們對去除小膠質細胞的小鼠進行了一系列實驗，包括記憶的形成和提取、焦慮等。，但結果對記憶遺忘有顯著影響。”去除小膠質細胞的小鼠恐懼反應比對照組更明顯，休息時間是對照組的兩倍多。因此，研究小組繼續進行深入實驗，發現去除小膠質細胞后，記憶印記細胞的激活不再明顯下降。

顯然，小膠質細胞影響了記憶印記細胞的激活，導致了遺忘。那么，它們是如何導致印跡細胞激活率下降的呢？是通過破壞記憶印記細胞間的信息傳遞？以往的研究表明，小膠質細胞可以消除嬰兒大腦發育中過多的突觸，調節神經元之間突觸連接的動態變化。那么小膠質細胞在成人大腦中也有同樣的功能嗎？

因此，研究人員繼續破案。通過免疫染色和高分辨率成像，他們發現成年海馬體中的小膠質細胞具有“吃掉”突觸結構的能力。當小鼠小膠質細胞的吞噬功能受到抑制時，記憶的遺忘作用明顯受阻。這些結果表明，小膠質細胞通過“吃掉”突觸來介導健忘癥。

從分子機制的“導航”開始

讓小膠質細胞成為記憶信息“拆遷隊”

研究人員還發現，記憶是在這條由印記細胞組成的“高速公路”上被激活和傳遞的，其中記憶印記細胞之間的突觸不僅是高速公路之間的“橋梁”，也是儲存記憶的“倉庫”。小膠質細胞就像“拆遷隊”。當“橋”被拆掉后，存儲在其中的記憶信息無法傳遞，最終導致記憶遺忘。

那么是什么具體的分子機制讓原本是大腦“ *** ”的“捍衛者”小膠質細胞變成了“拆遷隊”？他們發現補體信號通路可能通過小膠質細胞介導記憶印記細胞中突觸的清除。阻斷印跡細胞內補體信號通路，可以有效抑制記憶的遺忘和印跡細胞激活率的降低。補體信號通路就像獵人的小狗，尋找并標記記憶印記細胞的一些突觸，這樣小膠質細胞就像有了導航地圖，可以瞄準目標進行攻擊，同時進食。

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