Nat子刊 | 方向感是天生的吗？新研究揭示海马星形胶质细胞GAT-3调控空间记忆的神经机制

为什么有人方向感特别好，走过一次的路就记得；有人却总是迷路，有人离开导航就寸步难行，同样的地方去了好几次还是分不清东西南北？ 除了“天赋”，大脑里有没有具体的分子在控制这种空间记忆能力？

2026年5月6日，阿根廷布宜诺斯艾利斯大学Haydee Viola教授团队在《Communications Biology》上发表研究，首次将海马星形胶质细胞的GABA转运体GAT-3与空间记忆直接联系起来。

研究发现，阻断海马星形胶质细胞的GAT-3会抑制蛋白合成，损害空间记忆巩固与提取，但不影响再巩固；新奇环境探索或抑制蛋白降解可逆转该损伤。GAT-3通过调控蛋白稳态参与空间记忆的关键机制。

GAT-3影响记忆的哪个阶段？获取、巩固还是提取？

GAT-3是GABA转运体3型，主要表达在星形胶质细胞上，负责从细胞间隙回收GABA，终止GABA信号的传递。研究团队使用GAT-3特异性抑制剂SNAP-5114，通过空间物体识别（SOR）任务，检测不同记忆阶段对GAT-3的依赖性。

结果显示，训练前后短时间注射 SNAP，大鼠 24 小时长时记忆显著下降；训练后 2 小时或 4 小时给药则无影响。提前 2 小时或 15 分钟给药，大鼠 2 小时短时记忆正常，24 小时长时记忆受损。

因此，GAT-3 不影响记忆获取，只负责长时记忆巩固，且作用有严格时间窗口。

GAT-3是怎么参与记忆巩固的？

记忆巩固需要新蛋白合成。长期记忆的形成，需要在记忆获取后的特定时间窗口内，合成新的蛋白质来稳定突触连接。

研究用SUnSET 法检测蛋白合成，发现 SNAP 使海马蛋白合成下降超 60%，关键记忆蛋白 Arc 表达降低。提前让大鼠探索新奇开放环境，或用蛋白酶体抑制剂 β- 乳胱氨酸，可逆转 SNAP 导致的记忆损伤；若再用蛋白合成抑制剂依米丁，保护作用消失。

因此，GAT-3 被阻断后，蛋白合成不足，记忆就无法巩固。

解读：SUnSET法是一种非放射性的蛋白合成检测技术，通过检测新合成蛋白中掺入的嘌呤霉素类似物，来定量蛋白合成速率。

提取和再巩固，GAT-3都参与吗？

再巩固是指已经巩固的记忆在每次被提取时，会进入一个不稳定的再巩固过程，需要重新合成蛋白才能维持。这一过程被认为是干预创伤记忆的窗口。

团队发现，测试前注射 SNAP，大鼠无法提取长时记忆，短时记忆也受损；新奇环境或抑制蛋白降解同样能挽救。记忆再激活后注射 SNAP，不影响再巩固；但注射广谱 GABA 转运体抑制剂 Nipecotic Acid，再巩固被破坏。

因此，GAT-3 调控记忆提取，但不参与记忆再巩固，再巩固更依赖 GAT-1。

全文总结

本研究证实，大鼠海马星形胶质细胞 GAT-3 是空间记忆的关键调控因子：它通过维持蛋白合成稳态，支持记忆巩固与提取，不影响获取与再巩固；阻断 GAT-3 会降低蛋白与 Arc 水平，引发记忆缺陷，而提升蛋白合成或抑制降解可修复缺陷，明确了 GABA 转运、蛋白合成与空间记忆的直接关联。

小编寄语：

星形胶质细胞在大脑中常常被当作“保姆细胞”——给神经元提供营养、回收神经递质、维持离子平衡。但这项研究告诉我们，星形胶质细胞参与空间记忆的调控。它们通过GAT-3回收GABA，调控海马的兴奋-抑制平衡。当GAT-3被阻断，整个蛋白合成系统受损，记忆就无法巩固和提取。

所以，下次当你发现自己或别人方向感差、记路困难时，可能是海马星形胶质细胞的GAT-3工作效率不够高。而一次新奇的环境探索（旅行、走没走过的路、玩新游戏），可能就是最好的认知增强剂。

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

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