记忆与大脑信号系统一起形成表明研究

大脑使用乳酸(糖代谢的副产品)来支持神经信号和记忆形成的能力可以追溯到在高级认知功能出现之前就已经进化的基因。

在过去十亿年左右的时间里，记忆和乳酸介导的神经信号的遗传基础在变得相互关联之前各自逐渐且独立地变得复杂，这可能是在大约5亿年前在我们早期的脊椎骨祖先中发生的。

这些发现来自TakashiGojobori、PierreMagistretti和KAUST的同事，有助于加深科学家对记忆系统的理解，并可以帮助药物开发人员发现新的乳酸导向治疗记忆障碍的方法。

“这项研究是对记忆相关基因进化的首次全面尝试，我们提供了关于记忆系统和乳酸介导的神经可塑性系统之间可能关系的进化见解，”博士后和第一作者AmalBajaffer说。新报告。

大约十年前，由现任KAUST智能健康计划主任PierreMagistretti共同领导的团队展示了信号分子如何激活大鼠大脑中记忆形成所需的通路，乳酸在记忆巩固中的作用首次变得明显。

为了更好地理解这一过程的进化根源，Magistretti与Gojobori的团队合作，他们一起在11种不同的物种中寻找与记忆和乳酸介导的大脑信号相关的基因，从酵母等单细胞生物到简单动物例如海鞘，到更复杂的生物，例如老鼠。

在小鼠身上发现的数百种不同的记忆和乳酸信号基因中，很大一部分在酵母和原始动物类生物中也是保守的，这表明这些基因一定是在任何高级大脑功能进化之前就已经出现了。

那些早期的基因可能会随着时间的推移而适应、复制和分化，首先是随着多细胞动物的进化，然后是脊椎动物大脑的出现。在此过程中，13个基因参与了记忆和乳酸信号，这表明在大脑复杂性的进化过程中，这两个系统之间存在分子耦合。

这种遗传重叠，再加上涉及两个系统的基因的相似进化轨迹，都表明乳酸转运是我们认知能力的关键推动因素。“乳酸作为大脑中信号分子的功能可能是区分拥有记忆的物种并增强其记忆功能的标志之一，”巴贾弗说。