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近期,以色列海法大学(University of Haifa)在《神经化学期刊》上发表了一项研究成果,该研究通过给大鼠听中性声音时加上电击操作,成功地监控到了大鼠在产生恐惧感时脑神经的基因表达情况,发现了记忆形成确与某些基因有关。
脑神经中的基因表达对记忆的形成有至关重要的作用,但前人一直无法识别是哪些基因在学习过程中有了变化。本研究通过给大鼠听声音伴随电击行为使得大鼠对这类声音有了记忆,从而记录下大鼠对此类声音有反应时的基因表达情况。
具体而言,本研究是在对大鼠进行行为训练时,一组听声音未加入电击操作(unpaired training),另一组则在听到声音同时加入电击操作(fear conditioning),后者会使得大鼠在多次训练后形成恐惧记忆,从而在无电击情况下再次听到此声音后也会表现出恐慌。之后利用表达谱芯片来比较unpaired training组与fear conditioning组大鼠听到此声音后脑神经基因表达的差异情况,从而发现大鼠形成恐惧记忆时所表达的特定基因。最终发现恐惧组大鼠在实验操作后六小时,其丘脑听觉控制区域中的部分基因表达有所增加,变化的主要是那些调控蛋白产生、成熟和降解的基因。与此同时,这些大鼠大脑皮层的听觉控制区域也有神经发育相关基因的表达量发生变化。
来自海法大学神经生物学专业的Raphael Lamprecht博士(这项研究的其中一个作者)指出:“这项研究的进一步深入将能够帮助阐明记忆形成的分子机制。并且,在不久的将来,这些分子通路的发现就能有助于发现记忆相关疾病的功能靶点,从而可以帮助开发治疗这些疾病的药物。”