Cell：揭示鈣在學習和記憶中的作用

圖片來自論文

鈣對於我們骨骼和牙齒的重要性是眾所周知的。然而它對神經元的作用，特別在諸如學習和記憶過程中的影響尚未明確定義。

研究團隊著重強調此次發現：當將果蠅（一種被廣泛使用的模型系統）體內運輸鈣到線粒體的通道阻斷後，即所謂的「線粒體鈣單向轉運體」，會導致果蠅的記憶受損，但不改變學習能力。

「當我們敲除單向轉運體的活性後，我們發現，果蠅的記憶受損，」TSRI神經科學系主任Ron Davis說：「完整的單向轉運功能對於成年果蠅的全面和完整的記憶是必需的。讓我們感到吃驚的是，即使記憶短暫，它們仍然能夠學習。但我們本來認為它們是無法再進行學習的。」

線粒體鈣單向轉運體蛋白質於2011年首次發現，它使鈣離子從細胞內部移動到線粒體，這就是像把煤炭通過傳送架射進爐房一樣。它受MICU1、MICU2和EMRE這些蛋白質的調節。Davis指出，發生MICU1突變的患者會表現出學習障礙。

這項研究的第一作者，TSRI的副研究員Ilaria Drago表示，「新研究的結論是，在發育過程中，線粒體鈣的進入是建立支持成人記憶能力的神經元所必需的。」

Drago指出，研究團隊發現的證據表明，抑制線粒體鈣單向轉運體的功能會導致突觸囊泡（存儲各種神經遞質的微小囊細胞）的含量減少，並導致軸突的長度增加（神經元的細長突起）。

雖然清楚地觀察到這些結構性問題，她補充說，他們在神經發育方面的意義仍然不清楚。

由此看來，線粒體鈣單向轉運體可調控成年果蠅記憶的發現非常有意義，並值得深入研究和探索。

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