学习记忆分子生物学机制的最新理论研究综述

遗传学和分子生物等技术的快速发展,直接影响到了基因水平对构成学习记忆分子机制。目前,有关学习记忆的分子生物学研究仍是一个热点话题,从学习记忆的分子生物学分析,长时记忆中突触传递的长时程增强(LTP)和长时抑制(LTD)在学习记忆中个扮演着重要的角色,本文就对这一重要角色在学习记忆分子生物学中的作用进行详细解析。     

学习和记忆的跨代遗传:果蝇能告诉我们真相吗?（英文）

学习记忆是一个获取、储存和再巩固新知识的过程,并以行为作为输出信号.学习记忆是高等生物适应动态环境不可或缺的。学习和记忆能力缺陷会导致精神类疾病,如精神分裂症、抑郁症和阿尔兹海默病等.近年来,有研究发现这些精神类疾病能够遗传给后代,所以以动物模型来研究学习和记忆的跨代遗传机制已经开始.在这篇综述里,首先简要概括了目前有关学习和记忆的分子机制、神经环路和跨代遗传的可能机制;然后,讨论了利用果蝇模型来研究学习和记忆跨代遗传的可能性.最后,我们提供了可能的策略用以揭示果蝇学习和记忆跨代遗传的表观遗传机制.     

综述: 学习和记忆的跨代遗传：果蝇能告诉我们真相吗？

学习记忆是一个获取、储存和再巩固新知识的过程,并以行为作为输出信号.学习记忆是高等生物适应动态环境不可或缺的。学习和记忆能力缺陷会导致精神类疾病,如精神分裂症、抑郁症和阿尔兹海默病等.近年来,有研究发现这些精神类疾病能够遗传给后代,所以以动物模型来研究学习和记忆的跨代遗传机制已经开始.在这篇综述里,首先简要概括了目前有关学习和记忆的分子机制、神经环路和跨代遗传的可能机制;然后,讨论了利用果蝇模型来研究学习和记忆跨代遗传的可能性.最后,我们提供了可能的策略用以揭示果蝇学习和记忆跨代遗传的表观遗传机制.     

小鸡早期记忆形成的神经机制

小鸡是研究早期记忆形成机制的理想动物模型.一日龄小鸡在一次性被动回避实验（one-trial-passive-avoidance-test）后,与记忆形成相关脑区的神经元在时间和空间上发生了一系列复杂的生理生化反应.综述了小鸡记忆形成过程的最新研究进展,分析了与记忆形成相关的神经回路、细胞和分子机制.     

与拟南芥春化作用相关的基因及其春化记忆模型

植物能感应春化并记住这一效应,且通过一系列的信号传导,最终调控开花。文章就拟南芥的春化相关的基因,春化记忆分子模型、春化记忆与开花调控途径以及与此不同的另一种春化记忆模型和小麦春化记忆分子机制的研究进展作了介绍。     

学习记忆相关信号转导蛋白

近年来,国内外大量研究从信号转导角度探讨衰老性学习记忆减退分子机制,为延缓老年性记忆退化和治疗老年性疾病提供新的思路。本文主要从学习记忆相关信号转导蛋白角度,综述近年来国内外相关研究进展,结合我们课题组的研究思路和方向,就进一步的研究提出展望。     

学习记忆相关基因研究进展

学习记忆是脑的重要功能之一,与学习记忆相关的基因很多,它们通过影响突触功能、信号转导、转录和翻译控制、能量代谢等途径进行学习记忆行为的调控。研究相关基因可为阐明学习记忆的分子机制和遗传机制奠定基础。     

蛋白分子的变构作用是学习过程的基本机制

本文综述了近年在学习记忆神经机制研究中的新进展,分析了腺苷酸环化酶、NMDA受体蛋白和S₁₀₀酸性蛋白等分子发生变构作用的条件及其与学习记忆过程的关系。这些蛋白分子的变构作用既制约于条件刺激又决定于非条件刺激,两种刺激的结合就会实现较大的生物效应。这一规律表明,这些蛋白分子的变构作用是学习过程的基本机制。     

条件恐惧记忆的分子机制研究进展

恐惧位于记忆和情感的交汇处,既是触发防御机制以适应危险的一种情绪反应,又是研究记忆的模型。恐惧调节障碍时常会导致焦虑。该文综述了条件恐惧记忆形成及维持的主要机制,总结了在恐惧记忆产生后,神经元响应钙离子内流时相关的分子生物学变化,如CaMKs、PKA、PKM-ζ、Rho GTPases等激酶的激活,以及下游MAPK信号的转导、转录因子的调控、相关基因的表达等方面的现有研究结果,试图理清恐惧记忆相关分子机制。鉴于恐惧调节与诸如创伤后应激障碍(PTSD)之类的某些情绪障碍有密切关系,条件恐惧记忆形成的分子机制研究可能为精神障碍药物的开发提供潜在的靶标。     

学习与记忆神经机制研究进展

学习与记忆是大脑的重要高级功能,认知神经科学的迅速发展为探索学习与记忆的神经机制提供了新的思路和方法。突触的可塑性变化可能是记忆形成与巩固的分子与细胞机制,随着神经联结的形成,大脑构建出不同的记忆通路,不同类型的记忆又享有各自的记忆系统。对记忆的脑机制研究能够指导人们如何有效地提高记忆。论述了记忆的形成与巩固的神经机制,脑的记忆系统以及如何有效地提高记忆成绩。     

CREB研究进展

CREB是cAMP应答元件结合蛋白(cAMPresponseelementbindingprotein)的简称,它于80年代后期被发现。CREB由341个氨基酸残基组成,分子量43000。分子结构分两个区域,N端区域与调节转录的功能有关,C端区域是与启动子结合的部位。CREB是CREBATF家族中的一个成员,它包括8种分子亚型,其中CREBα和CREBΔα最为重要。CREB是一种细胞核内调控因子,它通过自身磷酸化实现调节转录的功能。CREB与学习记忆分子神经机制的关系特别受到注意。CREB能促进果蝇和小鼠等动物长时程记忆的形成。开展对CREB在人类大脑记忆活动中功能的研究,是分子神经生物学家感兴趣的课题。     

果蝇长时程记忆缺陷型突变体的鉴定

长时程记忆作为依赖蛋白合成的记忆组分,对于了解高等认知活动的分子机制有着重要意义.与此同时,细胞粘连分子作为影响突触可塑性的重要因子在学习与记忆研究领域也日益得到重视.为探索作用于长时程记忆的细胞粘连分子,利用P因子在果蝇基因组随机插入制造突变体,并通过大规模行为筛选得到了一个可能的长时程记忆突变体RUO. 测序结果表明,突变体RUO的P因子位于果蝇中selectin超家族对应的furrowed同源基因功能片段和未知功能的CG1806基因编码片段之间,且更靠近furrowed片段.RT-PCR结果和互补遗传学实验均表明,突变体RUO主要影响furrowed基因的表达.为了进一步确认furrowed基因与长时程记忆的相关性,引入已知的furrowed基因突变体fw1.结果表明,fw1同样具有长时程记忆缺陷,同时具备正常的学习能力.荧光共聚焦扫描成像显示,该基因特异性的表达在果蝇大脑两个对称的未知神经元中.此项工作不仅证明了furrowed基因在果蝇长时程记忆中的重要作用,而且在解剖学上揭示了果蝇神经系统中可能参与长时程记忆形成的新的神经元.     

恐惧记忆消散的神经生物学机制研究进展

恐惧消散被认为是一种通过形成新的抑制性学习来拮抗最初的恐惧记忆的复杂过程。目前,通过旨在促进恐惧消散的疗法治疗诸如焦虑症等神经精神疾病已在临床上取得了较好的疗效,因此,如何更有效持久地维持恐惧消散记忆具有重要的意义。围绕与恐惧记忆消散相关的脑区及恐惧记忆消散的分子机制进行阐述,有助于更深入地理解恐惧记忆消散相关的神经生物学机制,为后续研究提供新的方向。     

《神经回路前沿》：调控记忆开关关键分子得到确认

英国布里斯托大学研究人员近日在《神经回路前沿》期刊上发表论文称，他们确认了一种关键分子，可以诱发大脑中记忆形成的化学过程，其对大脑分子记忆开关的控制是形成记忆的一个关键步骤。相关研究为开发逆转记忆缺失的疗法提供了一种新的思路。     

睡眠的记忆巩固功能研究进展

睡眠和学习记忆同属于大脑最重要的基本功能．大量的动物实验和人体研究都证明睡眠在记忆巩固中发挥重要作用．综合此领域近年来的研究成果,着重阐述睡眠期间海马和皮层的记忆巩固过程,并简要介绍所涉及的初步的细胞和分子机制．     

蜜蜂采集及其信息传递的行为机制研究进展

蜜蜂的采集行为是蜜蜂众多社会行为中一种较复杂的行为,涉及信息评估、信息传递、学习记忆及能量代谢等不同的行为过程。研究蜜蜂采集及信息交流系统的分子机制,不仅利于蜜蜂的理论研究和蜂产业的发展,还为人类语言及信息交流系统的研究提供借鉴。本文从行为、感觉基础及分子机制等不同研究层面,综述了近年来对蜜蜂采集及信息传递行为的研究进展,并提出了研究设想,以期为深入研究蜜蜂的采集行为及其信息传递行为的分子机制提供参考。     

RNA结构与生物信息和记忆

RNA结构具有多样性,RNA功能依赖于RNA结构,RNA结构承载着重要的生物信息。在人脑中,RNA结构可能承载着记忆信息编码的重要功能。对RNA结构作为生物信息的载体和人脑中记忆信息的载体,特别是瞬时记忆信息编码的载体进行了探讨。该假说的提出对阐释记忆的分子机制具有重要意义。     

点燃效应与海马即早基因的表达

海马是一个与学习记忆有关的结构。海马的神经分子生物学研究集中于探讨学习记忆的基础—神经系统长时程改变的引出与维持的机制。关于海马的多项研究表明,当点燃效应的后放电后,海马的某些即早基因的表达暂时、大量地增加,其蛋白产物改变了编码一些细胞内蛋白的“晚效应基因”从而导致了一种长期改变,这可以能是与学习记忆有关的神经系统长时程改变的分子基础。     

染色质修饰酶在记忆中的作用

学习记忆的形成依赖于转录机制.近年研究发现,染色质修饰在基因表达调节中起重要作用.组蛋白乙酰化和去乙酰化是染色质修饰中最为常见调节方式,参与基因的转录调控.乙酰化可以激活转录,促进记忆的形成.组蛋白去乙酰化酶抑制剂可以增强突触可塑性,改善记忆损伤.因此,对于染色质修饰的深入研究,不仅有助于阐明记忆形成的分子机制,而且对记忆相关疾病的治疗以及新药物研发也具有重要指导意义.本文主要就组蛋白乙酰转移酶调节基因转录以及组蛋白去乙酰化酶抑制剂促进记忆形成的作用机理进行综述.     

日龄雏鸡的学习记忆模型及其分子机制和药理学研究进展

日龄雏鸡一次性被动回避学习和厌恶性条件化学习模型被广泛用于学习记忆机制的研究,并取得了很大的进展. 上纹体和旁嗅核是参与雏鸡学习记忆的主要脑区. 结合相关的分子机制研究,药理学实验发现了多种能影响不同记忆阶段的药物,如去甲肾上腺素对长时记忆有增强和调控作用. 由于鸟类和哺乳动物与记忆相关的脑结构和功能具有一定可比性,上述工作可为了解大脑的学习记忆功能提供重要参考.