近日，徐富强与李琴研究团队报道了海马星形胶质细胞尼古丁型胆碱能信号通路在时间关联记忆（trace association memory, TFC）形成中的重要生理作用，揭示了TFC形成的新的调控机制。相关研究工作近日发表在《细胞报告》（Cell Reports）上。

每天都在发生的情节记忆（episodic memory）通常涉及时间、空间和情景等要素。将经历的事件与时间联系起来的能力（即TFC的形成）有助于指导动物行为，使其做出正确的预测和抉择，对动物生存来说至关重要。此外，一些重大的神经疾病如阿尔茨海默症(Alzheimer's disease, AD)和注意缺陷多动障碍（attention deficit hyperactivity disorder, ADHD）通常伴随特异性TFC损伤，而对此目前仍无有效的治疗策略。因此，对TFC神经机制的研究一方面有助于解开大脑如何编码和储存记忆这个未解之谜，另一方面能为上述疾病的病理基础和治疗提供新的见解和潜在的治疗靶点。

研究发现，大脑海马体存在可以标记或编码时间流动的细胞（time cell, 时间细胞）。这些细胞会跟随事件的时间顺序而连续激活，以联接时间上分离的连续事件。位于大脑基底前脑的胆碱能神经元在连续的两个关联事件的时间间隔期间呈持续激活状态，抑制其活动或其在海马的信号传递则分别能损伤TFC的细胞表征和行为学表现。在此背景下，一个重要的问题是海马如何感知乙酰胆碱并调控时间关联性记忆形成？除了神经元，海马体还存在数目众多的星形胶质细胞。众所周知，星形胶质细胞具有平衡、代谢及支持等类似管家的功能。然而，近年来的研究表明星形胶质细胞能够通过其自身精准的Ca2+活动破译神经信号，继而通过释放各种胶质递质反转过来影响神经元活动，以主动的方式参与对突触生理和认知功能的调控。重要的是，海马星形胶质细胞表达不同亚型的乙酰胆碱受体（图1），暗示乙酰胆碱信号可直接作用于星形胶质细胞。

研究团队利用转基因小鼠、AAV病毒介导的分子遗传学技术、实时神经活动成像/操控技术及神经电生理等多种前沿的脑科学技术，发现大脑海马体星形胶质细胞可通过α4-nAChRs感知神经调质乙酰胆碱，呈现增高的Ca2+水平，并最终通过控制NMDAR协同激动剂D-serine水平调控时间关联记忆的形成（图2）。该研究揭示了时间关联记忆形成的新的调控机制。鉴于α4-nAChRs与阿尔茨海默症（AD）及注意缺陷多动障碍（ADHD）密切相关，研究结果也将为这些神经疾病的病理基础和治疗提供新的见解。

该研究以“Astrocytic α4-containing nAChR signaling in the hippocampus governs the formation of temporal association memory”为题在线发表。硕士马雯钰、博士司腾霄和王赞为共同第一作者。徐富强与副研究员李琴为共同通讯作者。该项研究获得国家自然科学基金委、中国科学院以及湖北省自然科学基金等项目经费的资助。