贝勒医学院的研究人员在《自然》杂志上发表的一项研究颠覆了我们对记忆的传统认知。过去，记忆被认为仅由神经元（大脑中的主要信号细胞）负责，但该研究证明，一种非神经元细胞——星形胶质细胞，同样参与记忆的存储和检索，并与称为“印迹”的神经元群协同工作。

研究团队开发了一套全新的实验工具，用于识别和监测与记忆脑回路相关的星形胶质细胞活动。在经典的条件性恐惧实验中，小鼠在特定环境中接受电击训练后，会形成对该环境的恐惧记忆。当再次暴露于相同环境时，小鼠会表现出“僵住”行为；而在不同环境中则不会。通过这一模型，研究人员发现，在学习过程中，大脑中的一组星形胶质细胞会表达c-Fos基因，这些细胞随后调节所在脑区的神经回路功能。

“表达c-Fos的星形胶质细胞与印迹神经元在物理上非常接近，”共同第一作者Michael R. Williamson博士说，“而且，这两类细胞在功能上也相互关联：激活星形胶质细胞群会特异性增强对应神经元印迹的突触活动。这种星形胶质细胞-神经元通讯是双向的，彼此依赖。”

进一步实验显示，当小鼠处于非恐惧环境时，人为激活其星形胶质细胞群，小鼠仍会表现出僵住行为，表明星形胶质细胞的激活足以触发记忆回忆。研究还发现，转录因子NFIA在其中起关键作用：学习事件会提高星形胶质细胞中NFIA蛋白水平，而敲除NFIA基因则特异性抑制与该学习事件相关的记忆回忆，但不影响其他记忆。

“这些发现阐明了星形胶质细胞在记忆中的本质作用，”通讯作者Benjamin Deneen博士总结道，“与特定学习事件相关的星形胶质细胞群是特异的，调节不同记忆的星形胶质细胞群和神经元群各不相同。”该研究不仅完善了记忆形成和回忆的机制模型，还为理解阿尔茨海默病等记忆丧失疾病，以及创伤后应激障碍等记忆过度活跃疾病提供了新视角。

更多信息：Benjamin Deneen等，学习相关的星形胶质细胞集合调节记忆回忆，《自然》（2024）。DOI: 10.1038/s41586-024-08170-w