海馬CA2可控制腦回路激活與抑制平衡 防止部分神經紊亂

2017年05月11日08:24  來源:科技日報
 
原標題:海馬CA2可控制腦回路激活與抑制平衡

  日本理化學研究所日前宣布,他們的一個國際聯合研究小組通過對小鼠進行研究,發現腦內負責記憶的海馬CA2可以控制海馬內局部神經回路的激活與抑制平衡,從而發現了防止與記憶和位置認識相關的神經回路紊亂的機理。

  腦內每個神經細胞都會應對輸入的信息,或被激活或被抑制。神經回路整體是激活還是受抑,由回路內部神經細胞群的“剎車”和“油門”決定,神經回路要正常工作,需保持激活和抑制平衡。海馬與空間認識和記憶相關,分為CA1、CA2、CA3和齒狀回4個區域,它們互相結合形成局部神經回路。CA2位於能夠影響到全部海馬局部神經回路的部位,向CA1和CA3輸入信息。但在很長時期內,科學家對CA2在局部神經回路中的作用還知之甚少。

  此次聯合研究小組在小鼠海馬的CA2細胞中注入破傷風毒素使其慢性滅活,檢測對海馬局部神經回路的影響。結果發現,CA2慢性滅活后,CA3的興奮和抑制平衡出現變化,呈現過度激活現象。海馬中的位置細胞與空間認識相關。當動物通過空間某個特定位置時,位置細胞會出現對應活動。CA2滅活的小鼠出現了位置細胞的活動不限於特定位置,而在多位置過度活動的現象。

  上述結果表明,在正常情況下,CA2在CA3激活的同時出現抑制反應,從而防止海馬的局部神經回路紊亂,幫助海馬的位置細胞正確理解空間。

  海馬是動物記憶自己所處場景所必需的器官。研究小組發現,對CA2滅活的小鼠進行場景恐懼條件反射學習,其場景記憶需要更多時間。這顯示CA2的激活和抑制平衡幫助與記憶相關的海馬正確工作。

  研究成果將刊載在近期出版的國際科學雜志《神經元》上。(記者 陳超)

(責編:高黎明、姚欣雨)