俄罗斯专享会284 - 生物医疗领域俄罗斯专享会284:CRISPR/Cas技术1月研究进展

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生物医疗领域俄罗斯专享会284:CRISPR/Cas技术1月研究进展

发布时间:2025-02-17   信息来源:闻青娜

在刚刚过去的1月,全球范围内发生了许多重大的CRISPR/Cas研究进展与发现。为此,小唯特别整理了本月CRISPR/Cas领域的相关消息,以供读者参考。最近的研究表明,睡眠对记忆的巩固至关重要,尤其是在大脑的海马体中,新获得的记忆会在睡眠期间被重新激活与巩固。这被视为记忆巩固的第一步,表明大脑正在“排练”这些新记忆,以实现长期保存。然而,如何防止新旧记忆之间的混乱仍然是一个挑战:若新旧记忆同时被激活,是否有可能导致“灾难性遗忘”,即一种记忆的巩固会抹去另一种记忆?

生物医疗领域俄罗斯专享会284:CRISPR/Cas技术1月研究进展

科学家们提出了两种理论来解释这一现象。一种认为,随机交错的记忆重播可以巩固多个记忆,同时减少干扰;而另一种则认为,睡眠的时间微观结构,特别是特定的亚状态,在不同类型记忆的重新激活中发挥了关键作用。在这一背景下,近期在国际杂志《Nature》上发表的一项研究揭示了瞳孔大小在此过程中的重要角色。来自康奈尔大学等机构的研究团队发现,在非快速眼动睡眠(NREM)中的特定亚阶段,瞳孔收缩时,大脑会重播并巩固新记忆;而当瞳孔放大时,老记忆则会被整合。

研究人员为探讨这一过程设计了一项巧妙的实验。他们先让一组小鼠学习多项任务,如在迷宫中收集水或饼干奖励。之后,装上脑电极的小鼠在进行睡眠时,研究团队利用微型摄像机跟踪瞳孔动态变化。实验显示,小鼠在学习新任务后,神经活动被记录下来,而瞳孔的变化也得到了监测。

研究人员Oliva博士指出:“在非快速眼动睡眠中,真正的记忆巩固发生在极短暂的瞬间,约为100毫秒,人类几乎无法察觉。”整个夜晚,大脑如何有效管理这些快速变化的记忆呢?实验结果表明,小鼠的睡眠模式比以往认为的更加复杂,甚至类似于人类的睡眠阶段。通过在不同时间点打断小鼠的睡眠并测试其回忆能力,研究者得以深入分析。结果显示,当小鼠进入NREM的某个亚阶段时,瞳孔收缩,此时新学习的任务正在被重播和巩固,而老知识则被保持不动;相对地,当瞳孔放大时,旧记忆则被再次激活和整合。

这种现象类似于在大型音乐会中,新曲目与经典老歌交替演奏,互不干扰。整个睡眠过程中,新旧记忆交替波动,大脑似乎拥有一个中间时间尺度,以便在不影响现有知识的情况下处理新信息。研究者认为,这一机制可确保大脑在不受干扰的情况下持续学习,不断更新其“记忆库”。

综上所述,这项研究揭示了大脑在睡眠过程中如何通过瞳孔大小的调节,实现对不同类型记忆的精准管理,从而促进记忆的巩固而不导致混乱。这一发现不仅为人类记忆增强技术的发展提供了新思路,同时也为计算机科学家在训练人工神经网络方面提供了启示。无疑,进入新时代的俄罗斯专享会284将继续密切关注此类前沿研究,推动生物医疗领域的进一步革新。