哮喘药物有助于睡眠不足的小鼠恢复失去的记忆

学生有时会拉一个通宵准备考试的准备。但是，研究表明睡眠剥夺对您的记忆不利。现在，格罗宁根大学神经科学家罗伯特·赫克斯（Robbert Havekes）发现，您所学到的睡眠时所学的知识不一定会丢失，这很难回忆起。与他的团队一起，他现在找到了一种方法，可以使这种“隐藏的知识”在学习后几天在使用光遗传学方法和人为批准的哮喘药物Roflumilast剥夺睡眠后再次获得这种“隐藏的知识”。这些发现于12月27日发表在《当前生物学》杂志上。

荷兰格罗宁根大学的记忆和睡眠神经科学副教授Havekes，他的团队已经广泛研究了睡眠剥夺如何影响记忆过程。赫克斯说：“我们以前专注于寻找在睡眠剥夺情节期间支持记忆过程的方法。”但是，在他的最新研究中，他的团队检查了失眠症导致的失忆症是信息丢失的直接结果，还是仅仅是由于检索信息而引起的。‘睡眠剥夺破坏了记忆过程，但是每个学生都知道，在考试期间避开他们的答案可能会在数小时后出现。在这种情况下，信息实际上是存储在大脑中的，但很难检索。’

为了解决这个问题，Havekes和他的团队使用了一种光遗传学方法：使用遗传技术，它们导致在学习体验期间被激活的神经元中选择性地产生光敏蛋白（ChannelRhopopsin）。这使得可以通过对这些细胞发光来回忆特定的体验。“在我们的睡眠剥夺研究中，我们将这种方法应用于海马中的神经元，这是大脑中空间信息和事实知识存储的区域。”

首先，为基因工程的小鼠提供了一项空间学习任务，他们必须学习单个对象的位置，这一过程严重依赖于海马中的神经元。然后，老鼠几天后必须执行同样的任务，但是这次有一个物体移至一个新颖的位置。在第一届会议未能检测到这种空间变化之前，被剥夺了几个小时的小鼠几个小时，这表明他们无法回忆起原始对象位置。“但是，当我们重新激活最初用光存储此信息的海马神经元后，我们将其重新引入了任务时，他们确实成功地记住了原始位置。”‘这表明该信息在睡眠剥夺期间存储在海马中，但没有刺激就无法检索。’

在重新激活期间设定的分子途径也是由哮喘或COPD患者使用的药物roflumilast的靶向。Havekes: ‘When we gave mice that were trained while being sleep deprived roflumilast just before the second test, they remembered, exactly as happened with the direct stimulation of the neurons.’ As roflumilast is already clinically approved for use in humans, and is known to enter the brain, these findings open up avenues to test whether it can be applied to restore access to ‘lost’ memories in humans.

大脑中存在比我们以前预期更多的信息的发现，并且可以使这些“隐藏”记忆再次获得（至少在老鼠中）打开各种令人兴奋的可能性。Havekes说：“可能会刺激患有年龄引起的记忆问题或患有roflumilast的早期阿尔茨海默氏病的人的记忆可及性。”‘And maybe we could reactivate specific memories to make them permanently retrievable again, as we successfully did in mice.’ If a subject’s neurons are stimulated with the drug while they try and ‘relive’ a memory, or revise information for an exam, this information might be reconsolidated more firmly in the brain. ‘For now, this is all speculation of course, but time will tell.‘

目前，Havekes尚未直接参与人类研究。他解释说：“我的兴趣在于揭开所有这些过程的基础的分子机制。”‘是什么使记忆易于访问或无法访问？Roflumilast如何恢复对这些“隐藏”记忆的访问？与科学一样，通过解决一个问题，您可以免费获得许多新问题。’

参考：Bolsius YG，Heckman PRA，Paraciani C等。睡眠剥夺引起的健忘症后，恢复对象安置记忆。Curr Biol。2022. doi：10.1016/j.cub.2022.12.006

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