文章主要作者Yap说:“这种机制可能使神经元之间更好地进行对话,以便下次需要记忆时,神经元会更同步地触发。我们认为这种Fos介导的电路的同时激活可能是巩固记忆的必要功能,例如在睡眠期间以及大脑的记忆恢复。”
为了形成记忆,大脑必须以某种方式将体验连接到神经元中,以便在重新激活这些神经元时,可以回忆起最初的体验。在他们的研究中,Greenberg,Yap及其团队着手通过研究Fos基因在这一过程中的作用。
Fos于1986年由Greenberg及其同事首次在神经元细胞中发现。在激活神经元后的几分钟内出现了Fos的表达。科学家利用这一特性,利用Fos作为最近神经元活动的标志物,来识别调节口渴以及许多其他行为的脑细胞。
科学家们推测,Fos可能在学习和记忆中起着至关重要的作用,但是数十年来,该基因的精确功能一直是个谜。
为了进行调查,研究人员将小鼠暴露于新环境中,并观察了海马体的主要细胞。他们发现,接触新事物后,相对稀疏的神经元群体表达了Fos。接下来,他们阻止了这些神经元表达Fos,而其他细胞则不受影响。
研究人员研究了表达Fos的神经元与未表达Fos的神经元之间的差异。他们使用光遗传学来打开或关闭来自附近不同神经元的输入,他们发现表达Fos的神经元的活性受两种类型的中间神经元的影响最大。
Yap说:“这些中间神经元的关键在于它们可以调节何时以及由多少个Fos激活神经元激发,以及相对于回路中其他神经元何时激发。 “我们认为,最终,我们将掌握Fos如何实际上支持记忆过程,特别是通过在海马中协调这种类型的电路可塑性。”