Nat子刊 | 方向感是天生的嗎？新研究揭示海馬星形膠質細胞GAT-3調控空間記憶的神經機制

為什么有人方向感特別好，走過一次的路就記得；有人卻總是迷路，有人離開導航就寸步難行，同樣的地方去了好幾次還是分不清東西南北？ 除了“天賦”，大腦里有沒有具體的分子在控制這種空間記憶能力？

2026年5月6日，阿根廷布宜諾斯艾利斯大學Haydee Viola教授團隊在《Communications Biology》上發表研究，首次將海馬星形膠質細胞的GABA轉運體GAT-3與空間記憶直接聯系起來。

研究發現，阻斷海馬星形膠質細胞的GAT-3會抑制蛋白合成，損害空間記憶鞏固與提取，但不影響再鞏固；新奇環境探索或抑制蛋白降解可逆轉該損傷。GAT-3通過調控蛋白穩態參與空間記憶的關鍵機制。

GAT-3影響記憶的哪個階段？獲取、鞏固還是提取？

GAT-3是GABA轉運體3型，主要表達在星形膠質細胞上，負責從細胞間隙回收GABA，終止GABA信號的傳遞。研究團隊使用GAT-3特異性抑制劑SNAP-5114，通過空間物體識別（SOR）任務，檢測不同記憶階段對GAT-3的依賴性。

結果顯示，訓練前后短時間注射 SNAP，大鼠 24 小時長時記憶顯著下降；訓練后 2 小時或 4 小時給藥則無影響。提前 2 小時或 15 分鐘給藥，大鼠 2 小時短時記憶正常，24 小時長時記憶受損。

因此，GAT-3 不影響記憶獲取，只負責長時記憶鞏固，且作用有嚴格時間窗口。

GAT-3是怎么參與記憶鞏固的？

記憶鞏固需要新蛋白合成。長期記憶的形成，需要在記憶獲取后的特定時間窗口內，合成新的蛋白質來穩定突觸連接。

研究用SUnSET 法檢測蛋白合成，發現 SNAP 使海馬蛋白合成下降超 60%，關鍵記憶蛋白 Arc 表達降低。提前讓大鼠探索新奇開放環境，或用蛋白酶體抑制劑 β- 乳胱氨酸，可逆轉 SNAP 導致的記憶損傷；若再用蛋白合成抑制劑依米丁，保護作用消失。

因此，GAT-3 被阻斷后，蛋白合成不足，記憶就無法鞏固。

解讀：SUnSET法是一種非放射性的蛋白合成檢測技術，通過檢測新合成蛋白中摻入的嘌呤霉素類似物，來定量蛋白合成速率。

提取和再鞏固，GAT-3都參與嗎？

再鞏固是指已經鞏固的記憶在每次被提取時，會進入一個不穩定的再鞏固過程，需要重新合成蛋白才能維持。這一過程被認為是干預創傷記憶的窗口。

團隊發現，測試前注射 SNAP，大鼠無法提取長時記憶，短時記憶也受損；新奇環境或抑制蛋白降解同樣能挽救。記憶再激活后注射 SNAP，不影響再鞏固；但注射廣譜 GABA 轉運體抑制劑 Nipecotic Acid，再鞏固被破壞。

因此，GAT-3 調控記憶提取，但不參與記憶再鞏固，再鞏固更依賴 GAT-1。

全文總結

本研究證實，大鼠海馬星形膠質細胞 GAT-3 是空間記憶的關鍵調控因子：它通過維持蛋白合成穩態，支持記憶鞏固與提取，不影響獲取與再鞏固；阻斷 GAT-3 會降低蛋白與 Arc 水平，引發記憶缺陷，而提升蛋白合成或抑制降解可修復缺陷，明確了 GABA 轉運、蛋白合成與空間記憶的直接關聯。

小編寄語：

星形膠質細胞在大腦中常常被當作“保姆細胞”——給神經元提供營養、回收神經遞質、維持離子平衡。但這項研究告訴我們，星形膠質細胞參與空間記憶的調控。它們通過GAT-3回收GABA，調控海馬的興奮-抑制平衡。當GAT-3被阻斷，整個蛋白合成系統受損，記憶就無法鞏固和提取。

所以，下次當你發現自己或別人方向感差、記路困難時，可能是海馬星形膠質細胞的GAT-3工作效率不夠高。而一次新奇的環境探索（旅行、走沒走過的路、玩新游戲），可能就是最好的認知增強劑。

https://doi.org/10.1038/s42003-026-10159-2

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