科學(xué)家揭示浦肯野氏神經(jīng)元參與學(xué)習(xí)記憶的機(jī)制

在哺乳動(dòng)物中樞神經(jīng)系統(tǒng)中，功能和類(lèi)型相近的神經(jīng)元往往聚集形成核團(tuán)。核團(tuán)具有細(xì)胞異質(zhì)性與功能異質(zhì)性，即某種行為情景下并非一個(gè)核團(tuán)中所有的神經(jīng)元都同時(shí)參與反應(yīng)，或發(fā)生同一種反應(yīng)。目前，在某種行為情景下探究反應(yīng)性神經(jīng)元類(lèi)型和分子特征、解析神經(jīng)元的細(xì)胞異質(zhì)性和功能異質(zhì)性仍是難點(diǎn)。

近日，美國(guó)華盛頓大學(xué)、普林斯頓大學(xué)及我國(guó)同濟(jì)大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)合作在《Nature》雜志上發(fā)表題為“Transcriptomic mapping uncovers Purkinje neuron plasticity driving learning”的文章，提出神經(jīng)元功能多樣性解析方法，并發(fā)現(xiàn)關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí)記憶的關(guān)鍵神經(jīng)元。

該研究團(tuán)隊(duì)選用浦肯野氏神經(jīng)元作為研究對(duì)象，采用INTACT（isolation of nuclei tagged in specific cell types，特定細(xì)胞類(lèi)型標(biāo)記的細(xì)胞核分離）標(biāo)記浦肯野氏神經(jīng)元核膜，通過(guò)單核轉(zhuǎn)錄組分析解析浦肯野氏神經(jīng)元的細(xì)胞分型并描繪了其靜息狀態(tài)下的分子圖譜。浦肯野氏神經(jīng)元與關(guān)聯(lián)運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)相關(guān)。該研究團(tuán)隊(duì)基于三種行為學(xué)模型，發(fā)現(xiàn)Plcb4+（磷脂酶C β4亞型）浦肯野氏神經(jīng)元具有獨(dú)特的功能可塑性。通過(guò)生物信息學(xué)分析發(fā)現(xiàn)FGFR2（成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子受體2）信號(hào)通路主導(dǎo)Plcb4+神經(jīng)元轉(zhuǎn)錄改變和運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)能力的獲取。對(duì)Plcb4+神經(jīng)元采用條件性敲除證實(shí)了FGFR2信號(hào)通路對(duì)關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí)的重要調(diào)控作用。

該研究揭示浦肯野氏神經(jīng)元分型、運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)反應(yīng)性神經(jīng)元的分子特征、可塑性分子改變以及學(xué)習(xí)記憶關(guān)鍵信號(hào)通路，對(duì)神經(jīng)科學(xué)以及學(xué)習(xí)記憶領(lǐng)域具有重要理論意義。

論文鏈接：

https://www.nature.com/articles/s41586-022-04711-3

注：此研究成果摘自《Nature》雜志，文章內(nèi)容不代表本網(wǎng)站觀點(diǎn)和立場(chǎng)，僅供參考。