在Alzheimer疾病中失败的记忆发光的新光线

新教员克里斯汀·安·丹尼博士最近获得了美国国立卫生研究院颁发的早期独立奖，她正在用该领域最新的“令人惊叹”的技术来解决神经科学最棘手的问题之一——阿尔茨海默病的记忆问题。我们最近在Denny医生的精神病学办公室采访了她。

阿兹海默症有什么吸引你的地方?

如果您与阿尔茨海默病患者讨论，他们通常会有强有力的童年记忆，但通常不记得他们一小时前告诉你同一个故事。我想了解从较新的内存痕迹区别于较新的内存痕迹以及在正常老龄化和阿尔茨海默病中的记忆程度如何变化。

在我以前的研究中，我设计了一种鼠标线，允许内存跟踪不可磨灭的标记。我们研究了如何在许多条件下形成和检索内存迹线，例如响应于应力。我们发现在压力的小鼠中发现了特定的记忆缺陷，并确定了在脑中的脑中，存储迹线被不正确地形成和检索。

使用我们创建的这种鼠标线，我们能够解决许多与直到现用的内存相关的问题。例如，在阿尔茨海默病的疾病中，是正确编码内存的大脑，但不能正确检索，或者既是编码和检索障碍吗？如果将内存跟踪正确编码，但没有正确检索，则是否有处理，使大脑能够更好地访问内存？通过这些小鼠，我们可以开始解决这些短期和长期的记忆问题。

我的实验室的总体目标是了解如何在正常和患病条件下形成和检索回忆。只有这样，我们可以开始恢复或改善阿尔茨海默病的内存缺陷。

让你的研究成为可能的部分原因是你开发的老鼠，在老鼠身上你可以识别出创造新记忆的细胞和用来检索记忆的细胞。这是怎么做到的呢?

每当你或一只老鼠学习或经历某件事时，一种叫做Arc的基因就会启动。基本上，我设计了一只老鼠，它允许我在特定的经历中永久性地标记表达Arc基因的细胞。我可以用荧光标签标记这些细胞，然后识别哪些细胞在学习过程中是活跃的，看看它们后来在回忆那段经历时是否被激活。在这种基因设计中，你可以标记老鼠经历的任何记忆或经历。

在我之前的研究中，我研究了编码恐惧记忆的神经元。荧光绿色神经元与最初的恐惧记忆编码相对应;红色的神经元是在回忆可怕记忆时活跃的细胞。共同标记的黄色神经元——同时表达绿色和红色荧光蛋白的神经元——是我们认为的记忆痕迹。这些细胞参与了特定记忆的编码和检索。我们发现，如果动物表现出强烈的恐惧，因此有很强的记忆能力，就会有许多共标记细胞。如果动物对恐惧记忆的记忆很弱，我们会发现共标记细胞的数量明显更少。

这只老鼠的独特之处在于，神经元会保留荧光标记，直到老鼠死亡。在类似的小鼠模型中，荧光标记最终会消失，研究人员无法评估在小鼠第一次学会一些东西或疾病发生后的几个月发生了什么。现在有了这些Arc小鼠，我们可以在阿尔茨海默病模型中标记记忆痕迹，然后等几个月，甚至一年多，看看长期记忆痕迹与短期记忆痕迹有什么不同。

你也使用另一个新的令人兴奋的技术- - - - - -光遗传学- - - - - -开启或关闭特定的记忆。这说明了什么?

在光遗传学中，人们可以通过基因改造神经元来产生一种能被光激活的蛋白质。照射在蛋白质上的光线可以打开或关闭神经元，这取决于蛋白质的类型。在我们的光遗传学研究中，我们可以明确地打开或关闭构成记忆痕迹的神经元。在我们以前关于压力和记忆的研究中，我们能够通过光学抑制相应的存储器迹线来部分地阻止恐惧记忆的检索。

现在，在实验室里，利用光遗传学，我们将能够识别记忆提取所需的神经元，并确定刺激这些神经元是否能改善患有阿尔茨海默氏症的老鼠的记忆。

您刚刚收到的NIH Grant您被称为“跳过的POSTDOC”格兰特，今年只收到15名研究人员。这笔授予如何帮助您的实验室？

我在2012年获得了哥伦比亚大学生物科学系的博士学位，现在我是精神科的助理教授，有自己的实验室。这是一个非常了不起的奖项。

如果我没有收到这个奖项，我很可能会成为多年来的博士后。此时，我需要获得独立资金，然后继续就业市场。现在是一个特别困难的时间来获得资金和独立的位置，所以我感到非常幸福。

在实验室发展方面，以前在我实验室工作的巴纳德学院学生现在是我的技术人员。我还有两名本科生和一名高中生在实验室工作。这名高中生参加了一个暑期项目，BRAINYAC（哥伦比亚纽约的大脑研究学徒），对高中生有实验室，他在学年期间保持开启。我还聘请了一个将在春天开始的博士后研究员。巧合，她也是一名巴纳德毕业生 - 在加州大学洛拉完成了她的博士学位。