Memories are made by breaking DNA — and fixing it

🌈 摘要

该文章探讨了长期记忆形成过程中大脑细胞DNA损伤和修复的作用。研究发现,在记忆形成时,某些大脑细胞会经历强烈的电活动,导致DNA双链断裂。这种DNA损伤随后会引发炎症反应,修复DNA损伤,从而巩固记忆。这一发现为我们理解记忆形成的机制提供了新的线索。

🙋 问答

[01] 炎症反应与记忆形成

1. 研究发现DNA双链断裂与记忆形成有什么关系?

• 研究发现,在记忆形成过程中,某些大脑细胞会经历强烈的电活动,导致DNA双链断裂。
• 这种DNA损伤随后会引发炎症反应,修复DNA损伤,从而帮助巩固记忆。

2. 研究人员如何验证这一发现?

• 研究人员训练小鼠将一个新环境与小电击联系起来,使小鼠产生恐惧记忆。
• 然后他们检测了海马区神经元中与炎症相关的基因表达,发现在训练后4天和3周时间点,这些基因表达存在差异。
• 进一步研究发现,这种炎症反应是由TLR9蛋白引起的,它可以检测到细胞内游离的DNA片段。

3. 删除TLR9基因会对记忆产生什么影响?

• 当研究人员将小鼠的TLR9基因敲除后,小鼠在恐惧记忆测试中表现出明显的记忆障碍,即在之前受电击的环境中表现出较少的恐惧反应。
• 这表明TLR9介导的炎症反应在长期记忆形成中起重要作用。

[02] 记忆形成机制的其他发现

1. 这一发现与之前关于记忆编码的研究有何联系?

• 之前的研究发现,海马区中的某些神经元(engram神经元)在记忆形成过程中会表达特定的基因。
• 但本研究观察到的炎症反应主要发生在一组不同于engram神经元的神经元中。
• 因此,研究人员认为DNA损伤和修复可能编码了与engram不同的记忆信息。

2. 未来研究应该关注哪些问题?

• 未来研究应该进一步探讨DNA双链断裂是如何发生的,以及这种DNA损伤是否也存在于其他大脑区域。
• 另外,研究人员也希望能够更好地理解DNA损伤和修复与记忆编码之间的关系。