染色质可塑性揭秘记忆形成奥秘
染色质可塑性揭秘记忆形成奥秘
近期,瑞士洛桑联邦理工学院的研究团队在《科学》杂志上发表了一项突破性研究,揭示了染色质可塑性在记忆形成中的关键作用。这一发现不仅深化了我们对大脑编码信息机制的理解,还为未来治疗记忆障碍提供了新的方向。
染色质可塑性:决定记忆形成的“开关”
研究团队发现,神经元是否能参与记忆痕迹的形成,早在记忆编码前就由其表观遗传状态决定了。具体来说,小鼠外侧杏仁核中的主要神经元展现出内在的染色质可塑性,这种可塑性决定了神经元是否能被招募到记忆编码过程中。
作用机制:从基因表达到神经元兴奋性
研究进一步揭示了这一过程的具体机制。当实验中提高神经元的染色质可塑性时,有利于这些神经元被分配到编码记忆的神经元群体中。这种可塑性发生在与突触可塑性相关的基因组区域,并伴随着单个神经元兴奋性的实时增加。
更有趣的是,研究团队通过光遗传学技术沉默了那些表观遗传改变的神经元,结果发现这会阻止记忆的表达。这一发现首次揭示了染色质可塑性和记忆痕迹形成之间的细胞自主关系。
专家解读:开启脑科学研究新视角
北京大学邓宏魁教授的研究团队在细胞重编程领域取得的重要进展,进一步印证了表观遗传机制在细胞命运转变中的关键作用。他们通过小分子组合成功诱导体细胞重编程为多潜能干细胞,为理解细胞命运调控提供了新的思路。
这一发现的意义远不止于此。它不仅揭示了神经元表观遗传状态在信息编码中的关键作用,还可能为治疗与记忆和认知功能相关的疾病开辟新途径。正如邓宏魁教授所说,这一发现为开发基于细胞的再生疗法奠定了基础。
展望未来:从基础研究到临床应用
尽管这一发现令人振奋,但仍有许多问题亟待解答。例如,表观遗传景观如何受到代谢率或昼夜节律的影响?这些机制在神经系统疾病中扮演什么角色?未来的研究将继续探索这些问题,以期更全面地揭示表观遗传机制在神经系统中的作用。
这一发现不仅揭示了记忆形成的生物学基础,还为治疗记忆障碍提供了潜在的方向。随着研究的深入,我们有望开发出新的治疗方法,帮助那些饱受阿尔茨海默病等记忆障碍疾病困扰的患者。