神經膠質細胞是突觸功能和可塑性的重要調節器。星形膠質細胞作為哺乳動物大腦內分布最廣泛的一類神經膠質細胞，對神經元的突觸連接可起到關鍵調控作用。研究顯示，星形膠質細胞通過調控胞內“鈣信號”，引起“膠質遞質”釋放，不僅在微觀尺度上調控突觸形成及可塑性，也在宏觀尺度上調控群體神經元的活動。然而，在信息獲取和存儲過程中，與記憶相關的星形膠質細胞的活動變化尚不清楚。
近日，發表在《Nature Neuroscience》上的一項題為“Fear learning induces α7-nicotinic acetylcholine receptor-mediated astrocytic responsiveness that is required for memory persistence”的研究中，來自陸軍軍醫大學基礎醫學院的研究團隊發現學習過程可誘導皮層星形膠質細胞產生由尼古丁受體介導的激活信號，是記憶維持的重要細胞機制。
研究人員首先利用活體雙光子鈣成像技術以及自由清醒動物鈣信號記錄技術，在單細胞尺度和自由清醒動物中發現學習訓練過程可逐步誘導星形膠質細胞產生學習相關鈣信號，此鈣信號由星形膠質細胞尼古丁受體所介導。進一步研究發現，星形膠質細胞學習相關鈣信號可伴隨記憶行為維持至少13-15天。人為消除動物記憶行為，星形膠質細胞學習相關鈣信號也出現同步降低或消失。最后，研究人員將星形膠質細胞尼古丁受體敲除后發現恐懼記憶行為明顯降低。
該工作證實了星形膠質細胞可產生學習相關鈣信號，且在記憶維持過程中起到了至關重要的作用。該研究為理解記憶維持的機制闡明了新方向，也為記憶功能障礙干預提供了新靶標。
論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41593-021-00949-8
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