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在一項(xiàng)新的研究中，來(lái)自美國(guó)加州大學(xué)舊金山分校、圣何塞州立大學(xué)和賓夕法尼亞大學(xué)的研究人員研究了線(xiàn)蟲(chóng)及其在睡眠期間的突觸行為，發(fā)現(xiàn)線(xiàn)蟲(chóng)需要睡眠，以便通過(guò)重新映射嗅覺(jué)突觸來(lái)鞏固它們的氣味記憶。相關(guān)研究結(jié)果于2023年6月2日在線(xiàn)發(fā)表在Cell期刊上，論文標(biāo)題為“Sleep is required to consolidate odor memory and remodel olfactory synapses”。

先前的研究已表明，動(dòng)物睡眠的原因之一是為了幫助大腦鞏固長(zhǎng)期記憶。先前的研究還表明，這類(lèi)記憶是儲(chǔ)存在大腦的突觸中，而不是由神經(jīng)元儲(chǔ)存。在這項(xiàng)新的研究中，這些作者將他們的研究工作集中在線(xiàn)蟲(chóng)身上，因?yàn)樗鼈兊拇竽X結(jié)構(gòu)已被繪制出來(lái)---它們只有302個(gè)神經(jīng)元。他們想要觀(guān)察它們?cè)谒咂陂g的突觸變化。但首先，他們必須找出一種方法來(lái)確定線(xiàn)蟲(chóng)何時(shí)在睡覺(jué)。

對(duì)多種線(xiàn)蟲(chóng)樣本的仔細(xì)研究表明，線(xiàn)蟲(chóng)的睡眠可以通過(guò)某種身體姿態(tài)來(lái)識(shí)別。一旦確定了這一點(diǎn)，這些作者就訓(xùn)練多種線(xiàn)蟲(chóng)樣本忽略丁酮（butanone）的氣味，它們通常認(rèn)為丁酮的氣味非常有吸引力。他們通過(guò)在多個(gè)場(chǎng)合移除與該氣味相關(guān)的食物來(lái)做到這一點(diǎn)。他們隨后仔細(xì)觀(guān)察了線(xiàn)蟲(chóng)的大腦，特別是一個(gè)叫做AWC的神經(jīng)元，該神經(jīng)元已知與另一個(gè)叫做AIY的神經(jīng)元溝通。

圖片來(lái)自Cell, 2023, doi:10.1016/j.cell.2023.05.006。

他們發(fā)現(xiàn)，訓(xùn)練線(xiàn)蟲(chóng)忽略丁酮導(dǎo)致AWC和AIY神經(jīng)元之間的突觸減少。他們隨后訓(xùn)練其他線(xiàn)蟲(chóng)避開(kāi)丁酮的氣味，但這次不允許它們小睡。這一次，他們發(fā)現(xiàn)這些神經(jīng)元之間的突觸聯(lián)系更加緊密---他們還發(fā)現(xiàn)，這些線(xiàn)蟲(chóng)并不記得它們接受過(guò)的訓(xùn)練。

這些作者認(rèn)為，短暫的睡覺(jué)允許對(duì)它們的突觸進(jìn)行重編程，這反過(guò)來(lái)又允許記憶鞏固。（生物谷 Bioon.com）

參考資料：

1. Rashmi Chandra et al. Sleep is required to consolidate odor memory and remodel olfactory synapses. Cell, 2023, doi:10.1016/j.cell.2023.05.006.

2. Experiments with nematodes find they need a nap to consolidate odor memories
https://phys.org/news/2023-06-nematodes-nap-odor-memories.html

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