解密新腦細(xì)胞：人類為何能記住萬千事物？

2025-02-13 15:28

科學(xué)家發(fā)現(xiàn)新型腦細(xì)胞'卵圓形細(xì)胞'，對(duì)物體記憶與識(shí)別功能具核心調(diào)控作用。它的發(fā)現(xiàn)重塑記憶工作機(jī)制認(rèn)知，為阿爾茨海默病及癲癇等疾病治療開辟新路徑。

不列顛哥倫比亞大學(xué)

2月12日

環(huán)顧居所，目之所及皆為熟悉之物——墻上親友相框、門邊磨損運(yùn)動(dòng)鞋、陳列旅行紀(jì)念品的置物架。

此類物體記憶深植腦海，構(gòu)筑自我認(rèn)知，助我們從容應(yīng)對(duì)環(huán)境與日常生活。然此類記憶如何形成？若能在阿爾茨海默病等破壞性疾病中阻止其消退，又將如何？

不列顛哥倫比亞大學(xué)（University of British Columbia ，UBC）醫(yī)學(xué)院科學(xué)家近日揭曉了這種新型腦細(xì)胞的關(guān)鍵機(jī)制。發(fā)表于《自然-通訊》（Nature Communications）的研究發(fā)現(xiàn)，一類新型腦細(xì)胞在物體記憶與識(shí)別中發(fā)揮核心調(diào)控作用。

研究于2025年2月12日發(fā)表在《Nature Communications》（最新影響因子：14.7）雜志上

該細(xì)胞被命名為'卵圓形細(xì)胞'（Ovoid cells），屬高度特化神經(jīng)元。其通過 θ 節(jié)律振蕩編碼物體空間信息，每次接觸新物體時(shí)激活記憶存儲(chǔ)通路，使人類在數(shù)月乃至數(shù)年后仍能準(zhǔn)確識(shí)別熟悉物體。

“物體識(shí)別記憶是自我認(rèn)知與環(huán)境交互的核心，”研究通訊作者、UBC 細(xì)胞與生理科學(xué)系副教授兼 Djavad Mowafaghian 腦健康中心研究員 Mark Cembrowski 博士指出，“辨新舊之能力關(guān)乎生存至日常功能，對(duì)記憶相關(guān)疾病診療具有重大意義。”

隱匿的認(rèn)知密碼

該細(xì)胞因胞體獨(dú)特的卵圓形態(tài)得名，在人類、小鼠等哺乳動(dòng)物海馬體中分布稀疏。

研究第一作者、Cembrowski 實(shí)驗(yàn)室博士生 Adrienne Kinman 在分析小鼠腦切片時(shí)，通過單細(xì)胞測(cè)序技術(shù)發(fā)現(xiàn)該細(xì)胞群體具有獨(dú)特的基因表達(dá)特征。"它們就隱匿在常規(guī)視野中，" Kinman 表示，"深入分析顯示，這些神經(jīng)元在細(xì)胞結(jié)構(gòu)、功能特性及神經(jīng)環(huán)路連接上均具顯著特異性。"

為解析其功能機(jī)制，研究團(tuán)隊(duì)采用化學(xué)遺傳學(xué)技術(shù)使小鼠卵圓形細(xì)胞激活時(shí)發(fā)出熒光，并運(yùn)用微型單光子顯微鏡進(jìn)行在體觀測(cè)。實(shí)驗(yàn)顯示：當(dāng)小鼠接觸新物體時(shí)，該細(xì)胞群爆發(fā)性激活；隨著物體熟悉化，其響應(yīng)逐漸消退——標(biāo)志著記憶編碼完成。

"其對(duì)新異刺激的反應(yīng)強(qiáng)度令人震撼，" Kinman 強(qiáng)調(diào)，"小鼠單次接觸后，該細(xì)胞可維持?jǐn)?shù)月記憶痕跡，這在嚙齒類動(dòng)物中堪稱非凡。"

卵圓形細(xì)胞

阿爾茨海默病與癲癇治療新視界

研究團(tuán)隊(duì)正探索該細(xì)胞在腦疾病中的病理機(jī)制。初步假說認(rèn)為：當(dāng)卵圓形細(xì)胞活動(dòng)失衡（過度激活或抑制）時(shí)，可能誘發(fā)阿爾茨海默病的記憶喪失或癲癇發(fā)作。

"識(shí)別記憶衰退是阿爾茨海默病核心癥狀，" Kinman 闡釋，"若調(diào)控這些細(xì)胞的興奮性，或可阻止甚至逆轉(zhuǎn)記憶消退。在癲癇模型中，該細(xì)胞表現(xiàn)出異常超興奮性，可能成為新型抗癲癇療法的精準(zhǔn)靶點(diǎn)。"

Cembrowski 博士指出，這一發(fā)現(xiàn)打破了海馬體"單一細(xì)胞類型主導(dǎo)多重記憶功能"的傳統(tǒng)認(rèn)知。"從基礎(chǔ)神經(jīng)科學(xué)角度，這徹底改變了我們對(duì)記憶工作機(jī)制的理解，"他補(bǔ)充道，"大腦中或存在更多具有功能特異性的未知神經(jīng)元類型，這將為腦健康研究開辟全新范式。"

創(chuàng)立于1908年的加拿大不列顛哥倫比亞大學(xué)

參考文獻(xiàn)

Source：University of British Columbia

Meet the newly discovered brain cell that allows you to remember objects

Reference：

Kinman, A.I., Merryweather, D.N., Erwin, S.R. et al. Atypical hippocampal excitatory neurons express and govern object memory. Nat Commun 16, 1195 (2025). https://doi.org/10.1038/s41467-025-56260-8

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原文標(biāo)題 : 解密新腦細(xì)胞：人類為何能記住萬千事物？