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分子开关在学习负面经验中起着至关重要的作用

分子开关在学习负面经验中起着至关重要的作用

鲁汶大学的神经生物学家发现了信号分子Neuromedin U在我们的学习过程中起着至关重要的作用。这种蛋白质可以让大脑回忆起负面的记忆,从而从过去中学习。他们对蛔虫的研究结果发表在《自然通讯》杂志上。

如果某种食物或饮料在过去让你生病,你将在未来的场合避免它。同样,你会避免一个不舒服的情况,让你之前焦虑。这种基于不愉快或消极记忆的学习过程是极其重要的。多年来,它一直吸引着研究人员,但其分子基础仍未被完全了解。

库鲁汶大学动物生理学和神经生物学部门进行的一项新研究为这一问题提供了新的线索。研究人员对秀丽隐杆线虫进行了研究,发现神经medin U蛋白在回忆负面记忆时起着关键作用。它作为一种信号分子,允许神经元彼此交流。

蛔虫是一种典型的生物

“大脑细胞之间的交流在蠕虫和人类之间惊人地相似,”伊莎贝尔·比茨教授解释道。虽然秀丽隐杆线虫只有大约300个神经元,但它们的大脑产生了许多与人类大脑相似的信号分子。所以,通过研究秀丽隐杆线虫,我们也可以了解更多关于人类大脑的信息。”

此外,比茨教授说,蠕虫能够从过去的经验中学习。“蠕虫天生就喜欢盐,因为它们把盐与食物联系在一起。然而,如果他们在没有食物的情况下接触到盐,就会导致负相关。换句话说,虫子会选择不吃盐。”

回忆起负面记忆

该研究的主要作者、博士生Jan Watteyne说,使负责神经medin U的基因失活会改变蠕虫的行为。“我们发现这种蛋白质在学习过程中扮演着非常特殊的角色:它确保蠕虫能够从过去的经验中学习。如果蠕虫遇到没有食物的咸的环境,它将在未来的场合避免盐。然而,如果我们暂时阻止了Neuromedin U,蠕虫就会忘记第一次的经历,再次被吸引到盐中。这意味着这种蛋白质不会帮助建立这种联系,但它确实有助于回忆起这种联系。”

“很明显,信号分子Neuromedin U在学习和记忆中起着至关重要的作用,更确切地说,是对负面记忆的检索。”这让我们怀疑,其他类似的分子,也就是所谓的神经肽,也有这些特定的功能。”

起点

“我们在蠕虫身上的发现为进一步研究其他动物的认知功能提供了一个良好的起点。”我们知道,神经medin U也存在于许多其他生物体和人类大脑中,”利莉安·舒夫斯教授说。“因此,对这些基本机制的良好了解,对于更好地理解人类大脑中的复杂过程至关重要。”

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