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与记忆相关的大鼠大脑中的波纹也可能降低糖分

生活 时间:2021-09-03 11:54:26 匿名用户

锁定记忆的神经细胞活动的涟漪可能在大脑之外有一个意想不到的工作:降低体内的血糖水平。

新的实验表明,就在老鼠的海马体出现一阵涟漪之后,身体其他部位的糖含量下降了。8 月 11 日发表在《自然》杂志上的曲线球结果表明,某些类型的大脑活动和新陈代谢以令人惊讶和神秘的方式交织在一起。

“这篇论文代表了我们对海马体如何调节新陈代谢的理解的重大进步,”普林斯顿大学的神经科学家伊丽莎白古尔德说,他没有参与这项研究。 

当人们学习新事物并重新唤起记忆时,称为锐波涟漪的神经颤抖在人们的大脑中呈锯齿状和锯齿状(SN:8/19/19)。在深度睡眠期间,涟漪也很突出。睡觉的哺乳动物、鸟类甚至被称为澳大利亚龙的蜥蜴都有这些电活动爆发。尖波涟漪被认为伴随着将短期知识转化为长期记忆的神经工作。

神经科学家大卫·廷利想知道这些信号是否也可能改变大脑之外的某些东西。现在哈佛大学的 Tingley 与纽约大学格罗斯曼医学院的神经科学家 György Buzsáki 及其同事合作,将连续血糖监测仪安装在老鼠的背部。这些设备被糖尿病患者用来监测细胞周围液体中的糖水平,为血糖水平提供了一个很好的代表。研究人员通过植入海马体中的电极同时测量大鼠的脑电波,海马体是一种在记忆中起关键作用的大脑结构。

每隔一段时间,电极就会产生一簇簇涟漪。血糖监测仪显示,在一阵涟漪过后约 10 分钟,体内的糖分水平下降。“我们在第二只老鼠、第三只老鼠和第四只老鼠身上看到了这些下降,”Buzsaki 说。“这是非常一致的。幅度很小,但[下降]总是在那里。”

为了确定涟漪和糖渍之间的这种联系是否仅仅是巧合,研究人员迫使海马中的神经细胞对光作出反应,从而产生人工涟漪。果然,经过一阵这些强迫性的涟漪之后,老鼠的血糖水平下降了。

更重要的是,当研究人员用一种药物来抑制涟漪的下游信号时,该药物可以使大脑中称为侧隔的区域的神经细胞安静下来,糖水平并没有下降。这表明这些涟漪通过大脑发出乒乓信号,最终告诉身体减少糖分。

“所有这些都非常令人惊讶,”在德国蒂宾根大学研究新陈代谢的神经科学家 Jan Born 说。你可能会期望忙碌的大脑在工作中需要更多的能量,以糖的形式,而不是更少,伯恩说,他在同一期《自然》杂志上对新论文发表了评论。但在这里,“大脑对身体说,'我们不需要那么多能量,所以降低你的血糖水平。' 为什么?” Born 说:“很难看到它的功能。”

Buzsaki 想知道这些涟漪是否最初可能是为了帮助新陈代谢而进化的。“它们首先对身体有用,”他推测道。随着时间的推移,其他工作可能会受到影响,例如内存存储。

Buzsáki 说,如果脑电波和新陈代谢之间存在这种新发现的联系,那么它可能提出了一种通过调整涟漪来影响血糖水平的方法,这一想法可能对患有糖尿病或其他代谢问题的人有用。海马体位于大脑深处,但它的活动可以通过磁或电震动改变到更容易到达的大脑区域。尽管如此,Buzsáki 警告说,由于新陈代谢的原因改变涟漪是一个遥远的想法。

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