形成記憶對我們學習和獲取知識非常重要。20世紀，理查德塞蒙提出了“字母”的概念，這是記憶的物理基礎：隨著動物的學習，信息儲存在大腦的字母中。稍后將檢索此信息。彼得喬納斯解釋說：“枚舉在哪里？這是我們的問題之一?！薄巴挥|可塑性，即神經元之間增強的交流，解釋了亞細胞水平上的記憶形成。因此，為了尋找字母，我們探索了突觸可塑性的結構相關性?！?
意想不到的機制加強了溝通。
為了這項研究，博士后大衛(wèi)范達爾研究了海馬體中的單一突觸，這是學習和記憶所需的大腦區(qū)域。Vandael從與海馬錐體細胞神經元相連的許多突觸中選擇了一個，并記錄了當顆粒細胞向與之相連的錐體細胞發(fā)送信號時發(fā)生了什么?！皬膯蝹€識別的突觸進行記錄非常重要。因此，我們建立了一個幾乎不可能的實驗，在這個實驗中，我們同時記錄了一個小突觸前末端及其突觸后目標神經元的電信號。這是檢查突觸的完美方法，”Vandael舉了一個例子。
Vandael發(fā)現(xiàn)，當顆粒細胞著火時，它可以誘導一種叫做突觸后增強的突觸可塑性，這種可塑性可以在幾分鐘內增強顆粒細胞和錐體細胞之間的交流。然而，這種可塑性背后的機制是出乎意料的：根據(jù)其他人對模型突觸的發(fā)現(xiàn)，Held、Vandael和Jonas的花萼假設產生可塑性是因為囊泡在一系列活動后更有可能將神經遞質釋放到突觸中。神經遞質的釋放是信號從一個神經元傳遞到另一個神經元的方式。“相反，我們發(fā)現(xiàn)在顆粒細胞變得活躍后，更多含有神經遞質的小泡儲存在突觸前末梢，”Vandael解釋道。"
小泡代表短期記憶嗎？
在學習過程中，當顆粒細胞活躍時，小泡被推入活躍區(qū)的池中。當活性降低時，囊泡保留在池中。當活動恢復時，儲存在活躍區(qū)域的更多囊泡意味著更多的遞質被釋放到突觸中。Vandael補充道：“短期記憶可能是儲存小泡以備日后釋放的活動?！?
喬納斯說，最終，這可能是一個重要的發(fā)現(xiàn)?！巴ㄟ^分析可塑性的生物物理和結構成分，如果我們相信突觸可塑性是學習的基礎，那么大衛(wèi)可能會發(fā)現(xiàn)這個標記。”在進一步的工作中，該團隊目前正試圖將突觸信號與體內的行為變化聯(lián)系起來。
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