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颠覆教科书:海马CA3区神经元异质性重塑记忆模型

2026-08-10 11:59 泉水 生物行 阅读 0
核心摘要: 一项最新预印本研究挑战了半个多世纪以来关于海马体在记忆形成中作用的经典模型。传统观点认为,海马CA3区由同质的锥体神经元组成,形成一个广泛的递归(或自联想)网络,通过突触连接

颠覆教科书:海马CA3区神经元异质性重塑记忆模型

一项最新预印本研究对长达半个多世纪以来关于海马体在记忆形成中扮演核心角色的经典模型提出了颠覆性挑战。这项发布在生物预印本平台bioRxiv上的研究,揭示了海马CA3区神经元异质性的新发现,预示着教科书中的相关理论可能需要进行重大修订。

长期以来,记忆理论普遍认为,海马体的CA3区由一群同质的锥体神经元组成。这些神经元通过相互连接形成一个广泛的递归(recurrent)或自联想(autoassociative)网络。在这个网络中,神经细胞彼此之间建立突触连接,并同时向CA1区发送信号。记忆被认为是通过共同激活的细胞之间突触强度的增强而存储的,每个细胞编码记忆的不同片段。这种独特的架构使得大脑能够通过一个部分线索来重新激活完整的记忆,例如马塞尔·普鲁斯特在其巨著《追忆逝水年华》中描绘的,一块玛德琳蛋糕的味道如何瞬间唤起叙述者童年记忆的洪流。

然而,这项预印本研究指出,上述经典图景可能存在偏差。研究结果表明,CA3区实际上包含两种截然不同的锥体神经元类型,它们以两层结构排列,并在形态学、生理特性以及连接模式上均表现出显著差异。这一发现于今年7月在bioRxiv上公布。

“这两种细胞类型差异巨大,其中一种的存在完全颠覆了教科书中的传统说法,”奥地利科学技术研究所彼得·乔纳斯(Peter Jonas)实验室的博士后研究员、该研究的调查员杰克·沃森(Jake Watson)表示。

研究进一步揭示,一个名为ST18的单一转录因子是区分这两种神经元群体的关键。具体而言,一组表达ST18的浅层CA3神经元形成了经典模型所预测的递归网络;而另一组不表达ST18的深层神经元则负责调控这些浅层神经元的功能。

纽约大学神经科学教授乔治·布扎基(Gyorgy Buzsaki)虽然未参与这项研究,但他评论道,这种配置“将信息分解为两个独立的计算过程,两组神经元执行着不同的功能”。这意味着CA3区在记忆处理中的复杂性远超以往认知。

这项突破性发现不仅挑战了我们对海马体记忆功能的传统理解,也为未来深入探索记忆编码、存储和检索的神经机制提供了全新的视角。它强调了神经元异质性在复杂脑功能中可能扮演的关键角色,并呼吁对现有的海马记忆模型进行全面的修订。


参考文献: Watson J, Jonas P. Distinct pyramidal neuron populations in CA3 challenge the classical hippocampal memory model. bioRxiv preprint, 2023; DOI: 10.64898/2026.07.04.736487
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