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科技日报记者 顾钢

人类年夜脑若何将外部信息转化为本身的记忆？作为“人类年夜脑打算”的一部门，来自德国、瑞典和瑞士的科研小组研究了年夜脑纹状体中的神经元回路。研究成果颁发在近期的《计较生物学》杂志上，对理解神经系统的根基功能具有主要意义。

当我们听到美好旋律，旋律会一向留在我们的记忆中，以致于数十年后还能记得。像音乐旋律一样短暂的事物，若何成为我们记忆的一部门，而且在某些环境下乃至会影响我们的行动？

年夜脑中的信息处置产生在经由过程突触毗连的神经回路内。这些突触的任何转变城市影响我们记忆事物，或对某些刺激做出反映的体例。操纵突触可塑性可以把持这些神经回路，该进程中某些突触会跟着时候的流逝而加强或削弱，具体取决于神经元的勾当。

研究小组阐发了组成这些突触转变的生化反映收集，进一步破译了可塑性机制。研究负责人之1、斯德哥尔摩皇家手艺学院的杰内特·可塔尔斯基诠释说：“可塑性机制的摹拟对我们理解某些由份子计较发生的高级现象，例如进修和记忆构成相当主要。”

在神经元中，外部和内部信息处置经由过程突触可塑性，将突触旌旗灯号在脑神经收集中传输。脑神经收集中的单个份子也能够履行这些生化反映，凡是是一种称为AC酶，即可以或许明显加快或催化某些化学反映的卵白质。例如，合用于哺乳动物中的腺苷酸环化酶家族，该酶将细胞外旌旗灯号转换为细胞内旌旗灯号份子（cAMP），这是细胞最主要的次级信使之一。

德国尤利希研究中间的保罗·卡罗尼称：“某些辅助卵白质化学反映是经由过程靶向AC酶来启动的，而其他酶则会禁止它们。我们的工作是朝着更好理解基于神经元的这些AC卵白的所谓“份子辨认”迈出的主要一步，神经元可以惊人的切确度和精确性节制AC酶催化反映的速度。这反过来又激活了神经元功能所必须的后续进程。”

年夜脑表达由9种膜连系的AC变体，此中AC5代表纹状体中的首要情势。在基于反映的进修中，cAMP的发生对增强从皮质神经元到纹状体首要神经元的突触相当主要，而且发生取决于多种神经调理系统，例如多巴胺和乙酰胆碱。首席研究员丽贝卡·旺德总结说：“在这项研究中，我们聚集了来自4个分歧研究所科学家的专业常识，配合开辟一种多标准仿真方式，并利用它来建立依靠AC5的旌旗灯号系统的动力学模子。”