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科學家研究關于睡眠不足會損害人類記憶機制-齊一生物
點擊次數：301 發布時間：2016/6/18
在*近的一期《Science Signaling》上，來自美國賓夕法尼亞大學生物系的Ted Abel教授領導的團隊報告了一項*新研究成果：他們發現睡眠不足會損害腦部海馬體中的蛋白質合成過程，而海馬體被認為對記憶起關鍵作用。實驗表明，睡眠不足會抑制小鼠海馬神經元中激酶復合物mTORC1（mammalian target of rapamycin complex 1）的激活以及后續的蛋白質合成，從而損害他們的記憶。通過在海馬體中增加磷酸化4EBP2（eukaryotic translation initiation factor 4E-binding protein 2）蛋白的水平（這通常是mTORC1的功能），可以保護小鼠免受此種記憶損害。（Sleep deprivation impairs memory by attenuating mTORC1-dependent protein synthesis. Sci. Signal., DOI: 10.1126/scisignal.aad4949）
增加特定蛋白表達降低睡眠不足對記憶損害（示意圖）。圖片來源：University of Pennsylvania
“雖然這項研究結果不能馬上應用于人類，但還是為確定睡眠不足損害記憶的分子機理奠定了基礎。”Abel教授說。“這項研究還提供了線索，關于睡眠如何驅動蛋白合成以及記憶如何被加強。”
“我們能夠通過操縱海馬體中一個基因的表達，從根本上抑制睡眠不足對記憶的影響，”該文作者、賓夕法尼亞大學博士后Jennifer C. Tudor說。“事實證明，其所涉及的途徑對細胞代謝也非常重要，因此，它與能量調節的關系也可能值得研究。”
Abel的實驗室長期以來一直在研究睡眠不足對學習和記憶的影響，并在該領域做出了不少關鍵的貢獻。實驗室成員和其它團隊之前早期的研究表明，依賴睡眠的記憶存儲需要蛋白質的合成。除了一系列的生物學實驗來證明睡眠不足損害記憶的分子機理之外，研究人員也進行了相應的行為學測試來判斷4EBP2蛋白與記憶的關系。這個測試“利用了小鼠對新事物的好奇心，”Tudor說。研究人員設計了一個包括三個不同物件的盒子，每一個物件在不同的位置上。小鼠被放進去玩耍以熟悉這些物件。睡眠時間到來之后，一部分小鼠正常睡眠（12小時），一部分睡眠不足（7個小時）。一天后將這些小鼠再放入同一個盒子，但其中一個物件被移動到新的位置，如果小鼠花更多的時間去探索那個被移動物件，那就說明它記得之前的排列。研究人員發現，無論它們是正常睡眠還是睡眠不足，表達4EBP2蛋白的小鼠都會去探索那個被移動的物件，這表明它們的記憶沒有受到不良影響。
“這種情況表明創造記憶需要蛋白質參與，”Tudor說。
下一步，他們將繼續研究睡眠、記憶、蛋白表達之間的關系。
