@ 2022.12.08 , 14:01

在实验鼠体内找到了管理时间顺序感知的细胞器

在实验鼠体内找到了管理时间顺序感知的细胞器
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美国加州大学欧文分校 (UCI) 的研究人员最近发现,曾被认为是远古遗留的微小天线状细胞器似乎在跟踪时间方面发挥着至关重要的作用。

纤毛,一种微管结构,可以在生命之树更复杂的分支中找到,包括我们自己的细胞里。

它们经常在运动中发挥作用,要么推动细胞四处移动,要么将物质拉扯到表面,但人体中的大多数——被称为初级纤毛——是不活动的。

一个多世纪前的初步调查曾认为这些结构是退化的。 今天,许多初级纤毛被认为是信号中枢系统的一部分,可以使身体保持适当的适应和反应。

虽然已经确定了初级纤毛在接收和响应感觉信息方面的各种作用,但人们对这些细胞器如何适应大脑中正在进行的高阶认知功能,还知之甚少。

被称为纹状体的大脑区域的部分工作,是充当中央时钟,协调运动、学习、计划和决策。 它对于管理工作记忆和保持注意力也很重要。

现在,研究人员使用了一种基因操作技术来去除小鼠的纹状体纤毛——产生了显著的后果。

虽然老鼠仍然可以保持长期记忆和习惯性或已经学会的运动技能,但在去除纤毛后观察到各种负面影响。

事实证明,啮齿动物无法学习新的运动任务,并表现出重复运动行为以及明显的决策延迟。 他们快速回忆位置和方位信息的能力,以及过滤掉无关环境感官信息的能力,都受到了负面影响。包括穿过迷宫并识别物体和位置的能力。

UCI 神经科学家 Amal Alachkar 说:“工作记忆、注意力、决策和执行功能的成功表现需要准确和精密的时间判断,通常在一毫秒到一分钟内。当这种能力受损时,就意味着失去了快速调整行为以响应外部刺激变化的能力,并且无法维持适当的、以目标为导向的运动反应。”

很明显,去除纤毛的所有影响都有一个共同特征:丧失在适当的时间范围内快速改变行为以响应环境变化的能力。

尚不清楚人体是否遵循同一机制,但人脑可能与小鼠相似。研究人员已经在筹备后续研究,以更密切地分析纤毛与时间感知之间的关系。

这一发现不仅提升了我们对现实世界的理解,还具有临床上的价值。

时间感知受损和时间判断错误是许多精神和神经障碍的特征,包括精神分裂症、帕金森病、图雷特综合征、自闭症谱系障碍和亨廷顿舞蹈病。

“通过针对纤毛的治疗进行有效干预,我们的发现为此开辟了新路径。”Alachkar 说。

该研究已发表在《分子神经生物学》上。

https://www.sciencealert.com/mysterious-tendrils-inside-the-brain-may-control-our-perception-of-time


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