脑细胞出生在一起连接在一起生活

大脑细胞相同的“生日”更有可能线成合作信号电路执行许多功能,包括存储记忆,一项新的研究发现。

由纽约大学格罗斯曼医学院的研究人员的最新研究老鼠的大脑发展在子宫里发现,大脑细胞(神经元)生日相同的显示不同的连接和活动在整个动物的成人生活,不管他们是睡着了还是醒了。

8月22日在网上发表自然神经科学的研究结果表明,利用进化有序的神经元通过妊娠时公布,形成局部微电路在海马体中,形成记忆的大脑区域。而不是试图从头创建每个新内存,研究人员认为,大脑可能利用神经元层建立神经的逐步形成模板,如“积木”,每一个新的经验,现有模板相匹配是记住。

电路组装这些规则建议细胞出生,在一起更容易记忆编码和失败联系在一起,可能暗示神经生日在自闭症和阿兹海默氏症等疾病,作者说。出生的改变细胞的数量在不同天,大脑发育极有可能在某些妊娠期天病毒性感染、毒素,或酒精。

“我们的研究结果表明,海马神经元是哪一天出生的强烈影响,单个细胞如何执行,以及这些细胞信号一起在生活的人群,“Gyorgy Buzsaki高级研究报告的作者说,医学博士,博士,比格斯神经科学和神经科学教授纽约大学Langone生理健康。“这项工作可能重塑我们如何研究神经发育障碍,这一直是看着通过分子或基因,而不是发展,镜头,“Buzsaki博士说,也在纽约大学Langone神经科学研究所的一员。

当前研究的创新在于跟踪给定生日的神经元的活动到成年。为此,研究者依赖于一种技术,允许他们接受部门到神经元DNA转移到细胞在子宫里。表达的DNA标记,标记的脑细胞,出生在同一天,类似于条形码。这个标签方法使研究者研究这些神经元在成年人的动物。

使用相结合的技术,这项新研究发现,相同的神经元生日往往“co-fire”在一起,特点是同步波动的正面和负面的指控,允许他们集体传送电信号。共燃的可能原因,作者说,生日相同的神经元通过共享神经元相连。

过去的工作表明,海马的活动可以被描述在清醒和睡眠的集体神经活动模式。在睡眠中,例如,当每一天的记忆巩固长期记忆存储、海马神经元进行周期性的活动称为“wave-ripple,”命名的形状需要捕获的图形时,脑电图,与电极记录大脑活动的技术。

“我们的研究结果表明,神经元出生在同一天成为同样的合作程序集的一部分,并参与相同的大幅wave-ripples和代表相同的记忆,”第一作者说罗马Huszar研究生Buzsaki博士的实验室。”这些关系,预设模板编码,有关键影响海马功能:存储记忆的地方或事件。”

向前移动,该小组计划额外的实验来确定基因活跃在同一个生日神经元在不同的大脑区域,并测试他们在记忆形成和行为中的作用。

参考:张Huszar R, Y, Blockus H, Buzsaki g .海马中预配置的动态指导下胚胎出生年月日和神经发生。Nat >。2022年。doi:10.1038 / s41593 - 022 - 01138 - x

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