脑记忆信号与新研究中的血糖水平有关

神经元脑信号

帮助记忆形式的大脑信号可能会影响血糖

已知有助于记忆形式的一组脑信号也可能影响血糖水平,在大鼠中发现新的研究。

Nyu Grossman医学院的研究人员发现,通过过去的研究与内存形成相关的脑区中的特殊信号传导模式,也影响了代谢,膳食营养转化为血糖(葡萄糖)的过程并提供给细胞作为能量源。

该研究围绕着名为神经元的脑细胞,即“火”(产生电脉冲)来传递消息。近年来,研究人员发现在周期彼此毫秒内海马神经元火的那个群体,与发射模式被称为“尖波涟漪”通过脑电图,用电极技术,记录大脑活动图拍摄时所花费的形状。

在线发布自然8月11日,一项新的研究发现,大鼠体内血糖水平的降低,在几分钟内可靠地遵循海马尖锐波浪涟漪的簇。虽然需要确认细节,但结果表明,涟漪可以调节激素释放的时间,可能包括胰腺和肝脏等胰腺和肝脏的胰岛素。

“我们的研究是第一个展示海马焚烧群集的群集可能直接调节新陈代谢,”纽约兰尼斯卫生部神经科学系的Biggs教授,博士教授,博士,博士博士,博士教授

“我们并不是说海马是这个过程中唯一的球员,但大脑可能通过锋利的波浪涟漪有一个发言权,”Nyu Langone的神经科学研究所的教师会员说,Buzsáki说。

已知在正常水平下保持血糖,胰岛素被胰腺细胞释放,而不是不断,但定期在爆发中。由于在非快速眼球运动(NREM)睡眠期间大多出现尖锐波纹,睡眠扰动对尖锐波浪涟漪的影响可能提供2型糖尿病患者的卑微睡眠和高血糖水平之间的机械联系。

Buzsaki的团队的以往的工作表明,尖锐的波浪涟漪涉及永久地存储每天在NREM睡眠期间的每天回忆,以及他的2019年研究发现当实验延长涟漪时,大鼠学会更快地导航迷宫。

“Evidence suggests that the brain evolved, for reasons of efficiency, to use the same signals to achieve two very different functions in terms of memory and hormonal regulation,” says corresponding study author David Tingley, PhD, a post-doctoral scholar in Buzsaki’s lab.

双重作用

研究人员表示,海马是一个很好的候选脑区,因为它对其他脑区域的接线,并且由于海马神经元有许多对激素水平敏感的表面蛋白(受体),因此可以将其活动调整为一部分反馈回路。新发现表明海马涟漪将血糖水平降低为这种环的一部分。

“动物可以首先开发一种系统以控制有节奏循环中的激素释放,但是当它们后来开发出更复杂的大脑时,将相同的机制施加到记忆中,”泰格利。

研究数据还表明海马尖锐波纹信号被传送到下丘脑,已知为胰腺和肝脏和肝脏影响,但通过称为外侧隔膜的中间脑结构。研究人员发现,涟漪可以仅通过幅度(一次性海马神经元火的程度)影响横向隔膜,而不是通过涟漪组合的顺序,这可以将存储器编码为它们的信号到达皮质。

符合该理论,在NREM睡眠期间,每分钟30%的簇中发生的短持续时间涟漪,如在NREM睡眠期间,诱导的外周血糖水平的减少多于孤立的涟漪。重要的是,沉默的侧隔膜消除了海马尖锐波纹对外围血糖的影响。

为了确认海马烧制模式导致葡萄糖水平降低,该团队使用称为Optimetics的技术通过重新工程海马细胞构成涟漪,包括光敏通道。通过玻璃纤维在这种细胞上闪亮光诱导涟漪,无关,与大鼠的行为或脑状态(例如休息或醒来)诱导涟漪。类似于他们的自然对应物,合成涟漪降低了糖水平。

前进,研究团队将寻求扩展其理论,即几种激素可能受到夜间尖锐波浪涟漪的影响,包括通过人类患者的工作。Buzsaki说,未来的研究还可以揭示可以调节降低血糖和改善记忆的涟漪的装置或疗法。

参考:David Tingley,Kathryn McClain,Ekin Kaya,Jordan Carpenter和GyörgyBuzsáki,2021年8月11日,“海马锋利波波的代谢功能”。自然
DOI:10.1038 / S41586-021-03811-W

与Tingley和Buzsaki一起,研究作者是Ekin Kaya,Kathryn McClain和Nyu Langone Health的Jordan Carpenter。该工作由国家卫生研究院资助MH122391,U19 NS104590和U19NS107616资助。

是第一个评论在“新研究中与血糖水平相关的脑记忆信号”

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