环腺苷酸应答元件结合蛋白与学习记忆

环腺苷酸(cAMP)应答元件结合蛋白(cAMP response element binding protein,CREB)是一种核转录因子,可与cAMP反应元件结合,调节基因转录,具有调节精子生成,昼夜节律,学习记忆等功能.近年来关于其在学习记忆中的作用成为医学研究热点.CREB是神经元内多条信息传递途径的汇聚点,参与长时记忆形成和突触可塑性.长时记忆(long-term memory)形成需依赖CREB介导的基因转录,干扰或抑制CREB活性可破坏长时记忆.长时程增强(long-term potentiation,LTP)是研究学习记忆的理想模型,在LTP诱导和维持过程中均可观察到CREB活性持续升高.但增龄过程中,海马CREB活性下降,影响学习记忆功能,与许多神经退行性疾病发生有关.     

长时程增强翻转的研究进展

长时程增强(LTP)是突触传递功能可塑性的重要表现形式,是大脑内信息储存和记忆形成的细胞机制。近年来的研究资料表明,LTP诱导后,神经元的某些活动可使其翻转(LTP reversal),或称为去强化(depotentiation)。LTP翻转在一些生理功能的完成中具有重要作用,早时相LTP翻转参与了神经环路的细化过程,而晚时相LTP翻转可能是消除有害的或病理性记忆(如痛觉记忆、成瘾记忆)的重要机制之一。因而近年来LTP翻转研究成为神经科学领域的研究热点。本文对引起LTP翻转的条件与机制方面的研究资料予以综述。     

突触蛋白在学习记忆过程中的作用

学习和记忆是脑的高级功能。学习指人和动物获得外界知识的神经过程;记忆指将获得的知识储存和读出的神经过程。突触蛋白(synapsin)是一种与突触结构和功能密切相关的膜蛋白,在突触的可塑性以及长时程增强(long-timepotentiation,LTP)中起着重要作用。而突触可塑性是突触对内外环境变化作出反应的能力,是学习记忆的神经生物学基础。LTP一直被认为是学习记忆的神经基础之一,是突触可塑性的功能指标,也是研究学习记忆的理想模型。该文介绍突触蛋白在学习记忆过程中的作用及机制、突触蛋白在学习记忆研究中的应用。     

突触长时程增强形成与学习记忆的相关研究

突触长时程增强(LTP)的形成与学习记忆有相似特征,将其作为记忆的一种模式加以研究,并深入探索LTP机制产生与静止突触的关系,长时程突触修饰与突触后神经细胞内Ca^2 的作用机制,学习行为后海马内出现的突触效能变化与行为学习之间的关系,以及BDNF对海马突触的LTP调节与长时记忆所涉及关于LTP的相关基因表达。     

特异突触可塑性干扰肽在小鼠吗啡条件化位置偏爱表达过程中的作用

在作为成瘾检测手段的条件化位置偏爱模型中,环境背景和成瘾药物间的关联性学习起着关键的作用。突触可塑性作为学习记忆可能的物质基础,在药物成瘾方面的研究也越来越多,但其表现形式,长时程增强(LTP)或者长时程抑制(LTD)在成瘾过程中所发挥的具体作用尚不得而知。因此,本文利用生物信息学手段,设计并合成了旨在分别阻断LTP和LTD的干扰肽,研究其对小鼠吗啡条件化位置偏爱的影响。结果发现,干扰肽Pep-A2和Pep-A3能够分别特异地阻断海马CA1区的LTP和LTD,在测试前尾静脉注射具有穿膜特性的LTP/LTD特异性干扰肽（Tat-A2/Tat-A3）,均能阻断或损伤吗啡诱导的条件化位置偏爱的表达。此发现提示我们,LTP和LTD在成瘾性异常记忆的过程中均发挥着重要的作用。     

寡聚体Aβ1-42对大鼠海马突触可塑性的慢性影响

突触传递的长时程抑制(long-term depression,LTD)和长时程增强(longterm-potentiation,LTP)是突触可塑性的两种重要形式,并且与学习记忆密切相关.本文探讨Sprague-Dawley(SD)大鼠在海马齿状回区(dentate gyrus,DG)注射36 h孵育形成的寡聚体Aβ...     

代谢型谷氨酸受体在突触可塑性中的作用

突触可塑性是近几年神经科学研究的热点之一,因为它对于理解神经系统的学习、学习和记忆、多咱神经疾病等许多过程有着重要的意义。除了离子型谷氨酸受体外,代谢型谷氨酸受体也参与了一些脑区中不同形式的突触可塑性变化。本文就代谢型谷氨酸受体选择性激动剂和拮抗剂对长时程增强和长时程抑制的作用进行了综述,以助于人们进一步理解突触可塑性的细胞和分子机制。     

长时程抑制在学习记忆中的作用及其分子机制的研究进展

长时程抑制(long term depression,LTD)是突触可塑性的重要形式之一,并且与学习记忆存在着密切的关系。近10年有关LTD的研究表明：LTD诱导和维持过程所必需的许多分子在进化上具有高度的保守性,多种细胞膜受体、细胞信号转导通路级联成分、基因表达的转录调节因子与学习记忆的调控有关,这些研究结果为我们阐明脑的正常功能,治疗中枢系统神经疾病,提供了新的线索。     

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.     

寡聚体Aβ_(1-42)对大鼠海马突触可塑性的慢性影响

突触传递的长时程抑制(long-term depression,LTD)和长时程增强(long term-potentiation,LTP)是突触可塑性的两种重要形式,并且与学习记忆密切相关。本文探讨Sprague-Dawley(SD)大鼠在海马齿状回区(dentate gyrus,DG)注射36h孵育形成的寡聚体Aβ1-4230d后,在体海马前穿通纤维-齿状回通路(perforant path-dentate gyrus pathway,PP-DG)的突触可塑性和空间记忆能力的变化。2.5月龄SD大鼠随机分为寡聚体Aβ1-42注射组[即阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)模型组,n=12]和正常对照组(n=12),分别在双侧海马DG区注射5μg寡聚体Aβ1-42或生理盐水。应用Morris水迷宫检测大鼠空间记忆能力。同时运用神经电生理在体胞外记录技术,检测寡聚体Aβ1-42引起的海马双脉冲易化(paired pulse facilitation,PPF)、LTD、LTP等突触可塑性形式的变化。结果显示:(1)AD模型组大鼠空间记忆能力下降(P<0.05);(2)寡聚体Aβ1-42降低...     

蛋白激酶A参与诱导新生小鼠海马神经元的长时程增强

作为探索大脑学习和记忆功能的重要模式 ,长时程增强 (longtermpotentiation ,LTP)在研究发育过程中的神经回路形成(neuralcircuitformation)和精致化 (Refinement)具有重要作用。一般认为 ,钙 钙调蛋白依赖性蛋白激酶II(calcium/calmodulindependentproteinkinaseII ,CaMKII)和促细胞分裂剂激活性蛋白激酶 (mitogen -activatedproteinkinase,MAPK)家族分子在诱导海马神经元LTP过程中起关键作用。美国斯坦福大学学者RobertC .Malenka最近证实 :新生期啮齿类动物海马神经元却并非如此。他们于出生后 9天内的小鼠海马CA1区锥体细胞 …     

β-淀粉样蛋白对海马长时程增强的影响

β-淀粉样蛋白(amyloid β-protein,Aβ)在脑内沉积形成的老年斑是阿尔茨海默病(Alzheimer’sdisease,AD)的一个主要病理特征。然而,目前研究表明,在AD出现神经变性前的早期记忆功能障碍中,可溶性Aβ已经发挥了重要作用。可溶性Aβ引起认知功能下降的机制目前尚不清楚。海马长时程增强(long-term potentiation,LTP)是反映突触可塑性的重要指标,被认为与学习和记忆的形成有关。关于Aβ影响海马LTP的研究报道,尤其是利用转基因动物取得的研究成果,为解释AD患者出现的学习记忆功能障碍提供了有力的实验证据。本文结合近年来对AD进行的诸多基础性研究,扼要介绍了Aβ尤其是可溶性Aβ及其活性片段对海马LTP的影响,并讨论了Aβ抑制海马LTP的可能机制。     

LTP是学习和记忆的神经基础吗？

长时程增强（ＬＴＰ）的研究已有２０多年的历史。对ＬＴＰ的神经机制已有了较深入的了解,然而到目前为止对ＬＴＰ与学习和记忆的关系仍有不同的看法。本文简要介绍了ＬＴＰ与学习和记忆关系研究的一些主要实验结果,如行为ＬＴＰ、ＬＴＰ饱和以及经理手段或基因操作改变ＬＴＰ诱导而记忆功能等,并讨论了ＬＴＰ与学习和记忆关系的复杂性以及今后的研究方向 。     

θ波与突触传递的长时程改变

长时程增强效应 (long -termpotentiation ,LTP)是一种突触强度的持续性增强 ,它通常由持续高频刺激引起 ,在海马和其他许多脑区均能产生。一般认为LTP与学习和记忆有密切关系。θ波是一种高幅、低频的脑电波 ,它通常在机体进行一些学习相关的行为时出现 ,而且在这种θ波存在的     

CaMKⅡ在学习和记忆中的作用

CaMKⅡ是突触后致密物(PSD)的主要成分,在Ca++CaM作用下自身磷酸化激活后能较长时间保持不依赖Ca++的激酶活性。CaMKⅡ突变小鼠学习记忆能力严重受损并且不能诱导长时程增加(LTP);小鼠学习训练后或者诱导LTP后,CaMKⅡ活性增加,因此,CaMKⅡ可能是学习和记忆的分子基础。     

应激和学习对突触效能的调控机制

长期以来人们知道应激与学习和记忆存在着密切的关系。十多年来的研究进展表明应激调控着长时程增强。然而对应激是否影响到长时程抑制却知之甚少。本文简要的介绍了应有 激,学习对突触可塑性的影响的一些主要实验结果。探讨突中可塑性在神经信息储存中的作用。     

在体大鼠海马Schaffer-CA1条件化双通路与海马组合突触可塑性

在戊巴比妥钠麻醉的Sprague-Dawley大鼠上,运用海马Schaffer-CA1双通路条件化作用(低频配对,600对脉冲,5Hz,配对刺激相应的兴奋性突触后电位峰值时间间隔为10ms)在两条Schaffer-CA1条件化通路上同时诱导出突触可塑性,呈现出海马组合突触可塑性。结果显示:不管海马Schaffer-CA1双通路独立与否,双通路条件化作用均可以同时诱导出长时程增强(long-term potentiation,LTP)和长时程抑制(long-term depression,LTD),呈现出LTP/LTD组合突触可塑性。结果表明:海马Schaffer-CA1双通路技术,可实现海马突触可塑性的双向诱导,可塑性的方向取决于突触的自身状态。由此提示,与传统的高频诱导LTP低频诱导LTD相比,在海马Schaffer-CA1双通路条件化作用诱导出的组合突触可塑性可以更好地编码海马相关的学习记忆,体现了海马突触可塑性的灵活性与稳定性。     

长时程增强效应初始阶段有突触前蛋白簇数目的快速增加

突触传递的长时程增强效应 (ＬＴＰ)和长时程抑制效应 (ＬＴＤ)反映神经元间突触传递效能的变化 ,目前认为这是学习和记忆的基础 ,而谷氨酸受体在ＬＴＰ和ＬＴＤ的诱导中起关键作用。海马是与学习和记忆功能密切相关的脑区 ,Ａｎｔｏｎｏｖａ等近来研究发现 ,体外培养的海马神经元在ＬＴＰ初始阶段有突触后谷氨酸受体 (ＧｌｕＲ1)簇数目的增加 ,而且在突触前神经元有突触前蛋白簇突触素数目以及突触素与谷氨酸受体共存位点数目的快速、持久的增加。进一步实验证明ＬＴＰ初始阶段并没有新蛋白的合成 ,突触前和突触后神经元蛋白质数目的快速增…     

长时程增强效应与逆信使一氧化氮

长时程增强效应(LTP)是神经元可塑性的反映和记忆过程中神经元生理活动的指标,一氧化氮(NO)在 LTP 产生过程中,可能作为逆信使作用于突触前区,增加递质释放,维持 LTP.     

转录因子Egr-1参与长期性恐惧记忆和焦虑

锌指转录因子点Egr-1在将细胞外信号和胞内基因表达的变化相耦联过程中发挥重要的作用。海马和杏仁体是记忆形成和储存的两个主要的脑区。在海马和杏仁体中,Egr-1可被长时程增强（long-term potentiation,LTP）和学习过程上调。在Egr-1敲除小鼠上观察到晚时相声音恐惧记忆受损,而短时的痕迹和场景记忆却不受影响;另外,在Egr-1敲除小鼠上,用theta burst刺激杏仁体和听觉皮层所引起的突触增强被明显减弱或完全阻断。因此,我们的研究表明,转录因子Egr-1选择性地在晚时相听觉恐惧记忆中发挥作用。