이전 연구자들은 쥐가 작업을 수행 한 후 수면을 취하지 않으면 쥐가 그 일의 측면을 잊어 버리게된다는 사실을 알고있었습니다. 그러나 연구자들은 해마의 기능이 무엇인지, 즉 많은 장기 기억이있는 뇌의 측두엽에 위치한 해마 모양의 구조가 무엇인지를 확신하지 못했습니다.

이제 연구자들은 해마의 한 부분에서 수면과 관련된 진동 (또는 뉴런의 리드미컬 한 발사)을 방해하는 것이 범인 일 가능성이 있음을 발견했습니다. 그들의 결과는 자연 통신.

연구팀은 기억 형성에있어 진동의 역할을 테스트하기 위해 일련의 생쥐의 기준 hippocampal activity를 기록했다. 그들은 새로운 환경에 쥐를 넣고 탐험을하고 가벼운 발 충격을주었습니다. 그런 다음 마우스를 새장에 넣어 정상적으로 휴식하고 잠자기 상태로 만듭니다.

미시간 대학의 조교수 Sara Aton 조교수는 "하루나 이틀 후에 같은 구조로 마우스를 복귀 시키면, 그들은 매우 고정 관념의 공포 반응을 나타낼 것이다. , 세포 및 발달 생물학과. "그러나 그 상황 - 충격 쌍이 된 후 몇 시간 동안 동물을 자면, 그 마우스는 다음날 그것을 기억하지 못할 것입니다."

연구팀은 정상적인 수면 마우스에서 CA1이라 불리는 해마 하위 섹션의 수면 관련 진동이 학습 후에 더욱 강력 함을 발견했습니다. 그런 다음 그들은 새로운 그룹의 생쥐를 가져 와서 기준 해마 활동을 기록하고 동일한 작업을 완료하게했습니다. 연구진은 또한이 쥐에게 parvalbumin을 발현하는 CA1의 억제 성 뉴런 (small 뉴런)을 억제하는 약물을 투여했다.

연구자들은 동물의 수면 행동을 바꾸지 않았습니다. 그들은 보통 잠을 잤습니다. 그러나 parvalbumin을 발현하는 뉴런의 활동을 끄면 CA1 뉴런 주위의 리듬 발사가 방해를받습니다. parvalbumin을 발현하는 세포를 억제하는 것은 마우스의 해마의 해당 부분에서 진동의 정상적인 학습과 관련된 증가를 완전히 없애는 것으로 보였다.

"헤브의 법칙 (Hebb 's Law)이라는 오래된 이론이 있습니다. 그것은 '함께 불을 지르면 함께 ​​연결됩니다.'라고 Aton이 말합니다. "두 개의 뉴런을 규칙적으로 발사 할 수 있다면 서로 간의 연결 강도에 영향을 미칠 가능성이 큽니다."

뉴런들이 주기적으로 그리고 주기적으로 발화하지 못하게했을 때, 마우스는 그 작업에 대해 두려운 연관성이 있음을 잊어 버렸습니다.

"학습에 매우 중요한 지배적 인 진동 활동은 해마에있는 전체 세포 인구의 극소수에 의해 제어됩니다."연구의 대학원생이자 공동 저자 인 Nicolette Ognjanovski는 다음과 같이 말합니다. "이것은 네트워크가 어떻게 작동하는지 우리가 이해하는 것에 대한 서술을 변화시킵니다. parvalbumin 세포가 제어하는 ​​진동은 글로벌 네트워크 변화 또는 안정성과 관련이 있습니다. 메모리는 단일 셀에 저장되지 않지만 네트워크를 통해 분산됩니다. "

연구진은 또한 수면 진동이 붕괴 된 그룹과 대조군 사이의 뉴런 연결의 안정성을 비교했다. 그들은 학습 재판 후에 통제 집단에서의 연결이 더 강력 할뿐만 아니라 그 연결 연결이 더 강하다는 것을 발견했습니다. 이러한 변화는 수면 관련 해마 진동이 실험적으로 방해 받았을 때 차단되었습니다.

"잠자는 동안 뇌에서 리듬을 생성하는 뉴런 인구가 기억을 강화하기위한 정보를 제공하는 것처럼 보입니다."라고 Aton이 말했습니다. "리듬 그 자체가 가장 중요한 부분 인 것 같고 아마도 이러한 기억을 형성하기 위해 당신이 잠을 자야 할 이유가있을 것입니다."

다음으로 연구진은 CA1의 수면 효과를 모방 한 해마 진동을 회복하는 것이 생쥐가 수면을 잃었을 때 정상적인 기억 형성을 촉진하기에 충분한지를 테스트 할 계획이다.

출처: 미시간 대학

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