生命學(xué)院鐘毅課題組發(fā)現(xiàn)長期記憶的動態(tài)維持機(jī)制
2019年11月22日，清華大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院鐘毅課題組在《自然通訊》(Nature Communications)在線發(fā)表了題為“α2-chimaerin和Rac1活性的相互作用決定了長期記憶的動態(tài)維持” (Interplay between α2-chimaerin and Rac1 activity determines dynamic maintenance of long-term memory)的研究論文。本論文在小鼠中首次揭示了Rac1活性依賴的遺忘的可逆性是長期記憶動態(tài)維持的基礎(chǔ)。這一研究顛覆了人們對于長期記憶在維持階段的認(rèn)知，揭示了可逆性遺忘在長期記憶的維持中的重要作用，并啟發(fā)科學(xué)家們重新理解遺忘和記憶的本質(zhì)。
記憶鞏固理論認(rèn)為，一旦長期記憶的形成完成，長期記憶將保持在穩(wěn)定強(qiáng)度，無法進(jìn)一步增強(qiáng)。今日鐘毅課題組在小鼠的研究中表明，情境恐懼記憶即使在形成很久之后，也能夠被進(jìn)一步增強(qiáng)。在進(jìn)一步探索這種出乎意料的記憶增強(qiáng)機(jī)制中，研究人員發(fā)現(xiàn)，一次足底電刺激的情境恐懼訓(xùn)練同時(shí)誘發(fā)海馬腦區(qū)的Rac1的持續(xù)激活和α2-chimaerin蛋白的長期合成。Rac1的持續(xù)激活介導(dǎo)了可逆性遺忘。而α2-chimaerin作為記憶維持分子，通過在維持階段抑制Rac1活性，進(jìn)而維持記憶在中間水平 (圖1，RacGAP α2-chimaerin+Rac1 activity)。通過調(diào)控背側(cè)海馬腦區(qū)的Rac1活性或改變α2-chimaerin的表達(dá)，中間水平的記憶能夠被增強(qiáng)(圖1，Inhibition of Rac1 activity)或者減弱(圖1，Enhancement of Rac1 activity)。因此，Rac1活性和α2-chimaerin蛋白之間的相互作用決定長期記憶的動態(tài)維持。
圖1: 長期記憶的動態(tài)維持機(jī)制
清華大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院PTN項(xiàng)目博士生呂莉、劉云龍博士、中國科學(xué)院生物物理研究所博士生謝建新為本文共同第一作者。博士生吳妍、博士生趙建建、李乾博士參與本文研究。清華大學(xué)鐘毅教授為本文通訊作者。本研究感謝Peter Scheiffele博士贈送的抗體，感謝胡皖桐博士、張?jiān)拼ú┦?、管理員王連章老師、博士生趙博涵、賀敬博士提供的幫助。感謝國家自然科學(xué)基金、北京市科委和清華-北大生命聯(lián)合中心的資助。
全文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-019-13236-9
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