生命學(xué)院鐘毅課題組合作發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)期記憶的動(dòng)態(tài)維持機(jī)制

清華新聞網(wǎng)11月27日電 11月22日，清華大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院鐘毅課題組在《自然·通訊》(Nature Communications)在線(xiàn)發(fā)表了題為“α2-chimaerin和Rac1活性的相互作用決定了長(zhǎng)期記憶的動(dòng)態(tài)維持” (Interplay between α2-chimaerin and Rac1 activity determines dynamic maintenance of long-term memory)的研究論文。本論文在小鼠中首次揭示了Rac1活性依賴(lài)的遺忘的可逆性是長(zhǎng)期記憶動(dòng)態(tài)維持的基礎(chǔ)。這一研究顛覆了人們對(duì)于長(zhǎng)期記憶在維持階段的認(rèn)知，揭示了可逆性遺忘在長(zhǎng)期記憶的維持中的重要作用，并啟發(fā)科學(xué)家們重新理解遺忘和記憶的本質(zhì)。

記憶鞏固理論認(rèn)為，一旦長(zhǎng)期記憶的形成完成，長(zhǎng)期記憶將保持在穩(wěn)定強(qiáng)度，無(wú)法進(jìn)一步增強(qiáng)。今日鐘毅課題組在小鼠的研究中表明，情境恐懼記憶即使在形成很久之后，也能夠被進(jìn)一步增強(qiáng)。在進(jìn)一步探索這種出乎意料的記憶增強(qiáng)機(jī)制中，研究人員發(fā)現(xiàn)，一次足底電刺激的情境恐懼訓(xùn)練同時(shí)誘發(fā)海馬腦區(qū)的Rac1的持續(xù)激活和α2-chimaerin蛋白的長(zhǎng)期合成。Rac1的持續(xù)激活介導(dǎo)了可逆性遺忘。而α2-chimaerin作為記憶維持分子，通過(guò)在維持階段抑制Rac1活性，進(jìn)而維持記憶在中間水平 (圖1，RacGAP α2-chimaerin+Rac1 activity)。通過(guò)調(diào)控背側(cè)海馬腦區(qū)的Rac1活性或改變?chǔ)?-chimaerin的表達(dá)，中間水平的記憶能夠被增強(qiáng)(圖1，Inhibition of Rac1 activity)或者減弱(圖1，Enhancement of Rac1 activity)。因此，Rac1活性和α2-chimaerin蛋白之間的相互作用決定長(zhǎng)期記憶的動(dòng)態(tài)維持。 

圖1: 長(zhǎng)期記憶的動(dòng)態(tài)維持機(jī)制

清華大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院PTN項(xiàng)目博士生呂莉、劉云龍博士、中國(guó)科學(xué)院生物物理研究所博士生謝建新為本文共同第一作者，清華大學(xué)鐘毅教授為本文通訊作者。本研究受到國(guó)家自然科學(xué)基金、北京市科委和清華-北大生命聯(lián)合中心的資助。

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https://www.nature.com/articles/s41467-019-13236-9

供稿：生命學(xué)院

編輯：李華山

審核：周襄楠