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供配電綜合自動(dòng)化實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)

https://www.shjcedu.com 上海計(jì)呈教學(xué)設(shè)備13636618907 GCDX-02B工廠供電綜合自動(dòng)化實(shí)訓(xùn)系統(tǒng) 概述現(xiàn)代化工廠（特別是大型企業(yè)）供電負(fù)荷密度大，供電方式復(fù)雜，可靠性要求高，電能質(zhì)量要求嚴(yán)格，還要求考慮更高的靈活性，以適應(yīng)供電負(fù)荷不斷增加和供電網(wǎng)絡(luò)升級(jí)的需要。針對(duì)這種情況，將綜合自動(dòng)化技術(shù)融入到工廠供電系統(tǒng)中已成為一種必然趨勢(shì)和發(fā)展方向。 “SYGDX-02工廠供電綜合自動(dòng)化實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)”正是依據(jù)高職高專《工廠電器與供電》、《電氣設(shè)備及運(yùn)行維護(hù)》、《供配電技術(shù)》、《供用電網(wǎng)絡(luò)繼電保護(hù)》、《配電系統(tǒng)自動(dòng)化》和《配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)》等課程的實(shí)訓(xùn)教學(xué)要求，結(jié)合工廠供電系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用和發(fā)展而設(shè)計(jì)的綜合型實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)。特點(diǎn) 全面性：清楚地反映典型工廠供電系統(tǒng)的一次和二次部分，綜合采用多種工廠供電實(shí)際應(yīng)用的電氣設(shè)備。能夠?qū)崿F(xiàn)工廠供電系統(tǒng)的受電、輸送、分配、控制、保護(hù)等實(shí)踐技能訓(xùn)練要求；先進(jìn)性：綜合微機(jī)繼電保護(hù)、電量計(jì)量、PLC和工控組態(tài)等微機(jī)職能檢測(cè)控制的相關(guān)技術(shù)，采用分層分布式控制方式，組建成集控制、保護(hù)、測(cè)量和信號(hào)為一體的綜合自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)平臺(tái)；實(shí)用性：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)清晰，運(yùn)行靈活，操作可靠。技術(shù)性能輸入電源：三相四線 AC380V±10% 50±2%Hz；整機(jī)容量：≤3kVA；實(shí)訓(xùn)臺(tái)采用鐵質(zhì)亞光密紋噴塑，鋁質(zhì)面板； RS-485和以太網(wǎng)兩種通訊接口；標(biāo)準(zhǔn)MODBUS通訊協(xié)議；微機(jī)保護(hù)裝置測(cè)量元件精度：刻度誤差：不大于1%；測(cè)量電流：0.2級(jí)；母線電壓：0.2級(jí)；輸出精度：0.2級(jí)；頻率：0.01Hz；P、Q、COSΦ；0.5級(jí)；通訊分辨率：不大于1ms。實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)由供配電系統(tǒng)主接線模擬屏、計(jì)量柜、控制柜、監(jiān)控軟件等四部分構(gòu)成。實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)能模擬中型工廠的供配電系統(tǒng)，采用控制屏結(jié)構(gòu)，一次主接線印于鋁面板上。由35 kV，10kV，兩個(gè)不同的電壓等級(jí)構(gòu)成，整個(gè)系統(tǒng)有兩路35kV進(jìn)線，其中一路正常供電，另一路作為備用，通過(guò)備自投自動(dòng)切換;35kV母線出線有兩路分支，一路送其他分廠，一路經(jīng)總降變降壓為10kV母線的進(jìn)線電源1供本地使用；為了保證供電可靠性，另加一路電源作為10kV母線的進(jìn)線電源2。進(jìn)線電源1和進(jìn)線電源2互為暗備用，分別給10kVⅠ段母線和10kVⅡ段母線供電，兩者也可通過(guò)備自投自動(dòng)切換。為了保證一次線路供電的可靠性，配置了微機(jī)備自投，微機(jī)線路和微機(jī)變壓器保護(hù)；為了保證高壓電動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行，配置了高壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)；為了提高用電質(zhì)量，配置了無(wú)功補(bǔ)償裝置；為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，配置了PC機(jī)和PLC控制器，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)系統(tǒng)的“四遙”功能。計(jì)量柜包括：三只指針式交流電壓表（精度1.0級(jí)，量程：0～500V）；三只指針式交流電流表（精度1.0級(jí)，量程：0～5A）；指針式三相有功功率表和三相無(wú)功功率表各一只；電子式有功無(wú)功組合電能表（1只）：測(cè)量電流：0.2級(jí)；母線電壓：0.2級(jí)；輸出精度：0.2級(jí)；頻率：0.01HZ；P、Q、COSΦ；0.5級(jí)；通訊分辨率：不大于1ms；三相智能采集模塊（1只）：測(cè)量精度：電流、電壓0.2％，其他電量0.5％；帶RS-485通信接口；數(shù)字式電秒表（1只）：測(cè)量范圍0.0001S-9999.9S，測(cè)量誤差≤±5×10-5×量程±1個(gè)尾數(shù)字，有連續(xù)和觸動(dòng)兩種功能。適應(yīng)空觸點(diǎn)或5V-250V正極性電信號(hào)。連續(xù)性手動(dòng)復(fù)零，觸動(dòng)性即可手動(dòng)復(fù)零，也可隨測(cè)量信號(hào)自動(dòng)復(fù)零。控制柜包括：微機(jī)線路保護(hù)裝置（1只）；微機(jī)電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置（1只）；微機(jī)變壓器保護(hù)裝置（1只）；無(wú)功補(bǔ)償裝置（1只）；微機(jī)備自投裝置（1只）。采用32位處理器，16位AD采樣，主要元件全部采用進(jìn)口器件，保證了裝置電氣設(shè)計(jì)上的高可靠性，產(chǎn)品通過(guò)了嚴(yán)格的型式試驗(yàn)和電磁兼容測(cè)試，保證了產(chǎn)品在惡劣環(huán)境下的適應(yīng)能力和可靠性。針對(duì)35kV及以下主變壓器、配電系統(tǒng)饋線、電容器、電動(dòng)機(jī)、變壓器和備自投等而設(shè)計(jì)。除了具有完善的保護(hù)功能外，還具有對(duì)設(shè)備的電氣量的測(cè)量功能及對(duì)設(shè)備的可編程控制功能，具有通訊接口，能夠通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線將數(shù)據(jù)和信息傳送至上位機(jī)（監(jiān)控、調(diào)度計(jì)算機(jī)），同時(shí)接受上位機(jī)的分、合閘等控制命令。采用一體化型材機(jī)箱，安裝方便靈活，適用于固定式及混合式的柜型，也可集中組屏安裝。具有多路開關(guān)量輸入和輸出，可根據(jù)用戶需求在標(biāo)準(zhǔn)版本上擴(kuò)充開入和開出，所有的開入均為交直流兩用。交直流兩用操作回路，自適應(yīng)5～5A開關(guān)跳合閘電流；操作回路配置了防跳回路。配置工業(yè)級(jí)寬溫型160×160點(diǎn)陣液晶，全中文操作菜單及事故報(bào)文顯示。面板上顯示設(shè)備的實(shí)時(shí)信息，監(jiān)視設(shè)備的運(yùn)行工況，如：電流、電壓、功率，開關(guān)位置等等，并有完善的預(yù)告、告警功能。具有故障錄波功能，可分別記錄保護(hù)啟動(dòng)前、保護(hù)動(dòng)作前各兩周波，保護(hù)啟動(dòng)后、保護(hù)動(dòng)作后各八個(gè)周波。 ★裝置具有模擬產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)4相電壓3相電流，方便地進(jìn)行各種組合輸出進(jìn)行各種類型保護(hù)試驗(yàn)。每相電壓可設(shè)置200V，精度:誤差＜0.01V；電流三相可輸出200A，精度:誤差＜0.01A。相位范圍: 360º，精度:誤差＜0.1º；分辨率: 0.01º?？赡M微機(jī)測(cè)控裝置在各運(yùn)行工況下采樣值，如：停運(yùn)、正常、故障等工況下電參量，在各工況狀態(tài)下自動(dòng)切換所設(shè)定值，配合裝置正確投切一次設(shè)備。具有 1 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的 RS485 通訊接口(Modbus RTU 通訊協(xié)議)，兩路以太網(wǎng)通訊（IEC60870-5-103通訊規(guī)約）。整機(jī)靜態(tài)功耗小于10W。高抗干擾性，通過(guò)10項(xiàng)電磁兼容認(rèn)證（快速瞬變、靜電放電、浪涌抗干擾等）。上位機(jī)得監(jiān)控軟件，監(jiān)控主機(jī)與現(xiàn)場(chǎng)智能設(shè)備采用RS485總線，Modbus-RTU協(xié)議構(gòu)建底層監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。主要實(shí)現(xiàn)以下功能：1、對(duì)供配電一次系統(tǒng)進(jìn)行組態(tài)，實(shí)時(shí)顯示主接線的變化；2、實(shí)時(shí)采集、顯示、存儲(chǔ)各類電量參數(shù)；3、對(duì)采集的各種電量量可生成實(shí)時(shí)和歷史曲線和報(bào)表，以利于實(shí)驗(yàn)者比較、分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；4、監(jiān)視各斷路器位置、保護(hù)動(dòng)作出口狀態(tài)；能夠控制輸電線路斷路器的跳/合閘；5、根據(jù)采集的母線電量實(shí)現(xiàn)對(duì)電壓、無(wú)功的自動(dòng)調(diào)整。 PLC采用西門子PLC主機(jī)。實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目工廠供電電氣接線圖的認(rèn)知工廠供電一次電氣接線模擬圖的認(rèn)知工廠供電二次控制回路接線及信號(hào)回路實(shí)訓(xùn) 電壓和電流互感器的接線方法工廠供電倒閘操作工廠自動(dòng)裝置實(shí)訓(xùn) 備用電源自動(dòng)投入裝置參數(shù)整定操作備用電源自動(dòng)投入無(wú)功補(bǔ)償裝置參數(shù)整定操作無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償功能備投投入條件測(cè)試進(jìn)線備投（明備用）及自適應(yīng) 母聯(lián)備投（暗備用）及自適應(yīng) 無(wú)功補(bǔ)償裝置認(rèn)知手動(dòng)/自動(dòng)功率因數(shù)補(bǔ)償線路無(wú)功控制 VQC電壓無(wú)功控制工廠高壓線路的微機(jī)繼電保護(hù) 模擬系統(tǒng)短路微機(jī)線路保護(hù)裝置參數(shù)整定操作無(wú)時(shí)限電流速斷保護(hù) 帶時(shí)限電流速斷保護(hù) 定時(shí)限過(guò)電流保護(hù) ★方向過(guò)電流保護(hù) 過(guò)電流三相一次重合閘保護(hù) 反時(shí)限過(guò)電流保護(hù) 電流電壓連鎖保護(hù) 零序電流保護(hù) 零序電壓保護(hù) 高壓電動(dòng)機(jī)的繼電保護(hù) 變頻器參數(shù)整定操作變頻器的開環(huán)調(diào)速實(shí)訓(xùn) 三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方式微機(jī)電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置參數(shù)整定操作高壓電動(dòng)機(jī)的速斷保護(hù) 高壓電動(dòng)機(jī)躲過(guò)啟動(dòng)電流速斷保護(hù) ★高壓電動(dòng)機(jī)的負(fù)序過(guò)電流保護(hù) 高壓電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)保護(hù) 高壓電動(dòng)機(jī)的反時(shí)限過(guò)流保護(hù) 高壓電動(dòng)機(jī)過(guò)電壓保護(hù) 高壓電動(dòng)機(jī)欠電壓保護(hù) 高壓電動(dòng)機(jī)零序過(guò)電流保護(hù) 變壓器微機(jī)繼電保護(hù) 變壓器過(guò)流保護(hù) 變壓器反時(shí)限過(guò)流保護(hù) 變壓器過(guò)負(fù)荷保護(hù) 變壓器零序過(guò)流保護(hù) 變壓器零序電壓保護(hù) 變壓器低電壓保護(hù) 變壓器瓦斯、超溫等非電量保護(hù) 整體監(jiān)控及綜合自動(dòng)化 SCADA監(jiān)控線路故障定位、報(bào)警及切除電能曲線分析及報(bào)表配置清單序號(hào) 設(shè)備名稱型號(hào) 單位數(shù)量備注 1 帶燈按鈕直徑16，長(zhǎng)方形頭 24V紅個(gè) 13 2 帶燈按鈕直徑16，長(zhǎng)方形頭 24V綠個(gè) 13 3 按鈕開關(guān) 直徑16，圓頭紅點(diǎn)動(dòng) 個(gè) 1 4 按鈕開關(guān) 直徑16，圓頭綠點(diǎn)動(dòng) 個(gè) 1 　 5 指示燈直徑16，圓頭紅，24V 個(gè) 2 　 6 指示燈直徑16，圓頭黃，220V 個(gè) 1 　 7 指示燈直徑16，圓頭綠，220V 個(gè) 6 　 8 指示燈直徑16，圓頭紅，220V 個(gè) 1 　 9 按鈕開關(guān) 直徑22，帶自鎖、紅個(gè) 4 　 10 漏電開關(guān) DZ47LE32 16A 3P+N 個(gè) 1 　 11 空氣開關(guān) 2P 個(gè) 1 　 12 保險(xiǎn)座 5×20 含6A保險(xiǎn) 個(gè) 4 　 13 組合開關(guān) LW8-10 2檔 0/1 3節(jié) 個(gè) 8 　 14 旋鈕開關(guān) 直徑16，黑色，帶自鎖個(gè) 4 　 15 旋鈕開關(guān) 直徑22，帶自鎖、帶燈24V，紅個(gè) 14 16 中間繼電器透明14腳，帶燈，24V 個(gè) 100 17 交流接觸器 CJX2-0910 220V 個(gè) 13 18 電壓表 6L2 450V 個(gè) 1 19 電流表 6L2 10A 個(gè) 3 20 頻率表 6L2 100V 5A 個(gè) 1 21 功率因數(shù)表 6L2 100V 5A 個(gè) 1 22 有功功率表 6L2 100V 5A 個(gè) 1 23 無(wú)功功率表 6L2 100V 5A 個(gè) 1 24 電壓表 6L2 量程40KV 100V對(duì)應(yīng)35KV 個(gè) 2 25 電壓表 6L2 量程12KV 100V對(duì)應(yīng)10KV 個(gè) 2 26 電壓表 6L2 量程12KV 220V對(duì)應(yīng)10KV 個(gè) 1 27 三相有功電能表 DT862 3×57.7/100V 3×1.5(6A)A 個(gè) 1 28 三相無(wú)功電能表 DX863 3×100V 3×1.5(6A)A 個(gè) 1 29 電子式三相電能表 DTS196 3×57.7/100V 3×1.5(6A)A 個(gè) 1 30 多功能智能儀表 100V 5A 開孔尺寸88×88 個(gè) 1 　 31 電秒表 417B 開孔尺寸90×45 個(gè) 1 　 32 萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開關(guān) LW8-10 4檔 0/UAB/UBC/UAC 個(gè) 5 　 33 電流互感器一次穿心5:5 個(gè) 57 　 34 琺瑯管電阻 50歐姆300W 個(gè) 20 　 35 觸摸屏 7吋昆侖通態(tài) 個(gè) 1 含下載線、PLC通訊線 36 無(wú)功功率補(bǔ)償儀 4路個(gè) 1 　 37 PLC 套 1 含編程電纜 38 PLC擴(kuò)展模塊臺(tái) 1 　 39 三相調(diào)壓器 3KW 個(gè) 1 　 40 三相干式變壓器 3KW 個(gè) 1 　 41 變頻器 D720 0.4KW 　 1 　 42 勵(lì)磁電源 0-30V 套 1 43 三相異步電機(jī) 　臺(tái) 1 44 三相同步發(fā)電機(jī) 　臺(tái) 1 45 直流開關(guān)電源 DC220V 2A 個(gè) 1 　 46 微機(jī)保護(hù) 備自投、線路、電動(dòng)機(jī)、變壓器微機(jī)保護(hù) 臺(tái) 各1 　 47 接線柱安全性個(gè) 若干　六、變電站監(jiān)控軟件 1、概述電力綜合自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)支持基于多種通訊方式的分布式體系結(jié)構(gòu)，采用對(duì)象化的設(shè)備描述方法，系統(tǒng)的描述由傳統(tǒng)的面向遠(yuǎn)動(dòng)的數(shù)據(jù)列表方式變?yōu)閷哟畏绞剑瑢?duì)象層次可以任意嵌套，能夠更直觀更方便地反映電力系統(tǒng)的構(gòu)成。采用跨平臺(tái)設(shè)計(jì)，支持多種操作系統(tǒng)：采用 Mysql 為主數(shù)據(jù)庫(kù)，按畫面管理、數(shù)據(jù)管理與在線運(yùn)行的模塊設(shè)計(jì)： 2、功能特性1）多國(guó)語(yǔ)言◆ 支持多國(guó)語(yǔ)言顯示，中文簡(jiǎn)體、中文繁體與英文◆ 支持多國(guó)語(yǔ)言動(dòng)態(tài)切換，多數(shù)模塊在切換語(yǔ)言后無(wú)須重啟軟件即可生效2）語(yǔ)音報(bào)警◆ 支持媒體文件提示◆ 支持 TTS 文字轉(zhuǎn)語(yǔ)音，支持事件提示與五防操作提示3）圖元展示◆ 支持多種顯示方式，餅狀圖、柱狀圖、儀表盤、溫度計(jì)、圖片與動(dòng)畫等◆ 支持一鍵將圖元數(shù)據(jù)推送顯示到曲線◆ 支持所有類型圖元實(shí)現(xiàn)操作屬性配置◆ 支持顯示公式計(jì)算值◆ 支持智能關(guān)聯(lián)，數(shù)據(jù)庫(kù)增加刪除數(shù)據(jù)后不影響已關(guān)聯(lián)圖元◆ 支持通過(guò)設(shè)備管理顯示所有設(shè)備所有數(shù)據(jù)4）曲線展示◆ 支持顯示實(shí)時(shí)曲線，顯示時(shí)段范圍 5 分鐘到 60 分鐘可選◆ 支持顯示歷史曲線，顯示數(shù)據(jù)類型日月年最大最小平均值累計(jì)值等統(tǒng)計(jì)類可選◆ 支持顯示大量數(shù)據(jù)，支持同一數(shù)據(jù)多個(gè)不同時(shí)段值同時(shí)對(duì)比顯示◆ 支持將歷史曲線所顯示的數(shù)據(jù)導(dǎo)出到 excel 中◆ 支持曲線坐標(biāo)范圍根據(jù)數(shù)據(jù)數(shù)值自適應(yīng) ◆ 支持用戶新增與編輯收藏曲線，支持一鍵顯示用戶收藏曲線5）報(bào)表展示◆ 支持根據(jù)數(shù)據(jù)生成報(bào)表和通過(guò)圖元自定義報(bào)表◆ 支持將報(bào)表數(shù)據(jù)導(dǎo)出到 excel 中◆ 支持將報(bào)表數(shù)據(jù)顯示到曲線6）事件查詢◆ 支持按設(shè)備查詢事件◆ 支持用關(guān)鍵字搜索事件◆ 支持以事件類型檢索事件◆ 支持將事件導(dǎo)出到 excel 中◆ 支持事件逐條確認(rèn)與全部確認(rèn)◆ 支持事件標(biāo)注高亮顯示7）五防閉鎖◆ 支持自定義五防邏輯，支持遙信遙測(cè)及公式作為邏輯閉鎖條件◆ 支持多種運(yùn)行模式，支持禁用五防閉鎖或嚴(yán)格五防閉鎖◆ 支持五防開票與預(yù)演◆ 支持五防操作語(yǔ)音提示8）定值操作◆ 支持定值的讀取與修改◆ 支持壓板讀取與修改◆ 支持運(yùn)行區(qū)號(hào)的讀取與修改9）設(shè)備接入◆ 支持多種協(xié)議接入，南自 103、標(biāo)準(zhǔn) 104、自定義 Modbus、 GPS 對(duì)時(shí)規(guī)約等◆ 支持自定義 Modbus 的配置◆ 支持通過(guò)公式實(shí)現(xiàn)遙信合并與遙測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)◆ 采用規(guī)約系數(shù)與變比分離設(shè)計(jì)◆ 支持導(dǎo)入南思監(jiān)控系統(tǒng)格式設(shè)備模板◆ 支持與系統(tǒng)剪切板多行復(fù)制粘貼交互10）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)◆ 支持多種轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議◆ 支持轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議遙控遙調(diào) 3、運(yùn)行圖例 1）畫面管理 2）數(shù)據(jù)管理 3）在線運(yùn)行主接線圖 4）餅圖與棒圖 5）歷史曲線與實(shí)時(shí)曲線 6）儀表盤與年報(bào) 7）日?qǐng)?bào)與月報(bào) 8）設(shè)備管理實(shí)時(shí)數(shù)據(jù) 9）設(shè)備管理實(shí)時(shí)曲線 10）設(shè)備管理歷史曲線 11）設(shè)備管理運(yùn)行日志 12）日志查詢 15）運(yùn)行日志窗口 16）保護(hù)告警窗口 17）五防操作窗口 18）五防邏輯編程

上海計(jì)呈教學(xué)設(shè)備有限公司 2025-05-08

對(duì)大腦遺忘機(jī)制的研究成果

記憶是大腦最重要的功能之一，也是人類研究最多的腦功能之一。記憶隨時(shí)在發(fā)生，而遺忘如影隨形。海馬體位于大腦丘腦和內(nèi)側(cè)顳葉之間，是負(fù)責(zé)記憶的編碼和存儲(chǔ)的一個(gè)重要腦區(qū)。在這里，記憶信息被編碼于一些神經(jīng)元中，稱之為記憶印跡細(xì)胞。隨著科學(xué)研究的發(fā)展，科研人員發(fā)現(xiàn)印跡細(xì)胞的重新激活是記憶提取的“發(fā)動(dòng)機(jī)”，印跡細(xì)胞間的突觸聯(lián)系是儲(chǔ)存記憶的“倉(cāng)庫(kù)”。海馬腦區(qū)中記憶是如何隨著時(shí)間而消退的呢？這個(gè)問(wèn)題在科學(xué)界一直沒(méi)有得到充分的研究。經(jīng)過(guò)3年多的努力，浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院谷巖研究員課題組和王朗副研究員課題組首次發(fā)現(xiàn)，用于免疫的小膠質(zhì)細(xì)胞通過(guò)清除突觸而引起記憶遺忘，并且進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)補(bǔ)體信號(hào)通路參與了小膠質(zhì)細(xì)胞介導(dǎo)的遺忘，并且依賴于記憶印跡細(xì)胞的活動(dòng)。這項(xiàng)研究，北京時(shí)間2月7日在國(guó)際頂級(jí)期刊《科學(xué)》在線發(fā)表。論文共同第一作者為醫(yī)學(xué)院2016級(jí)博士生王超和2017級(jí)博士生岳惠敏，論文通訊作者為谷巖研究員和王朗副研究員。遺忘被“遺忘”了記憶與遺忘就像是一個(gè)硬幣的兩個(gè)面，不可分割。但是長(zhǎng)期以來(lái)，科研人員對(duì)人腦記憶的產(chǎn)生、儲(chǔ)存、調(diào)取始終表現(xiàn)出濃厚的興趣，研究也比較深入，但對(duì)于遺忘這一現(xiàn)象關(guān)注的就不是很多。就算是討論記憶丟失的原因，也多是從記憶存儲(chǔ)和調(diào)取過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題這個(gè)角度來(lái)考慮。遺忘被“遺忘”了。不過(guò)，谷巖倒是對(duì)這個(gè)問(wèn)題很好奇，他開玩笑說(shuō)：“我自己記性差，所以對(duì)遺忘方面的研究很感興趣?！?如何算出記憶保留了多少？課題組在小鼠記憶遺忘實(shí)驗(yàn)中用的是經(jīng)典的條件恐懼記憶行為學(xué)模型?？蒲腥藛T通過(guò)在一個(gè)場(chǎng)景中給小鼠施加電擊刺激，使其建立對(duì)這個(gè)環(huán)境的記憶。在35天后，讓受過(guò)電擊的小鼠再次重返這一場(chǎng)景中，看小鼠是否會(huì)回想起電擊的痛苦進(jìn)而表現(xiàn)出害怕。 “這個(gè)行為學(xué)范式本來(lái)是用來(lái)檢測(cè)恐懼行為的記憶的，但換一個(gè)角度看就是遺忘”，谷巖介紹，正常的小鼠對(duì)于環(huán)境總是充滿好奇四處活動(dòng)，但是如果留有恐懼記憶，它就會(huì)因?yàn)楹ε露粼谀抢锊粍?dòng)（即freezing狀態(tài)），“我們就通過(guò)計(jì)算單位時(shí)間內(nèi)小鼠處于靜止不動(dòng)的時(shí)間，來(lái)衡量小鼠記憶保留的情況?！眻D1. 記憶的遺忘隨著時(shí)間而逐漸發(fā)生。研究人員發(fā)現(xiàn)，訓(xùn)練35天后，小鼠freezing的時(shí)間顯著低于5天時(shí)的檢測(cè)結(jié)果，表明時(shí)間越久，記憶的遺忘越顯著。像“探案”一樣做研究從小鼠的實(shí)驗(yàn)中，研究人員發(fā)現(xiàn)，記憶隨著時(shí)間的推移而消退。記憶在海馬中提取的主要途徑，是通過(guò)編碼這些記憶信息的記憶印跡細(xì)胞的激活。通過(guò)標(biāo)記記憶印跡細(xì)胞，研究人員發(fā)現(xiàn)，遺忘的同時(shí)伴隨著印跡細(xì)胞的激活率的下降。那么是什么導(dǎo)致了印跡細(xì)胞激活率的下降？研究人員關(guān)注到大腦中的另一種細(xì)胞——小膠質(zhì)細(xì)胞。小膠質(zhì)細(xì)胞約占大腦細(xì)胞總數(shù)的10-15%左右。此前科學(xué)家已經(jīng)明確，小膠質(zhì)細(xì)胞是中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的主要免疫細(xì)胞。當(dāng)大腦受傷感染，細(xì)菌進(jìn)入皮層后，小膠質(zhì)細(xì)胞作為重要的“防衛(wèi)兵”負(fù)責(zé)“抵御殺敵”。越來(lái)越多的研究表明，小膠質(zhì)細(xì)胞不僅參與神經(jīng)系統(tǒng)的免疫調(diào)控，而且對(duì)于神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育、神經(jīng)元活動(dòng)以及神經(jīng)環(huán)路功能都有重要的調(diào)節(jié)作用。研究人員特異性地清除了腦內(nèi)的小膠質(zhì)細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)不僅遺忘被抑制了，同時(shí)印跡細(xì)胞的重新激活率的下降也被抑制了。“這個(gè)發(fā)現(xiàn)其實(shí)非常偶然，我們將清除小膠質(zhì)細(xì)胞的小鼠進(jìn)行了一系列的實(shí)驗(yàn)，包括記憶的形成和提取、焦慮等，但結(jié)果對(duì)記憶遺忘的影響非常顯著?！比コ∧z質(zhì)細(xì)胞的小鼠的恐懼反應(yīng)要比對(duì)照組更加明顯，處于靜止?fàn)顟B(tài)的時(shí)間是對(duì)照小鼠的2倍多。為此，課題組繼續(xù)深入開展實(shí)驗(yàn)，并發(fā)現(xiàn)當(dāng)清除小膠質(zhì)細(xì)胞時(shí)，記憶印跡細(xì)胞的激活不再出現(xiàn)明顯的下降。圖2. 清除小膠質(zhì)細(xì)胞抑制了遺忘。A-B：用CSF-1抑制劑PLX3397（PLX）特異性清除小膠質(zhì)細(xì)胞后，小鼠的遺忘被抑制了。C-D：PLX抑制了伴隨遺忘的印跡細(xì)胞激活率的下降。既然小膠質(zhì)細(xì)胞確實(shí)影響了記憶印跡細(xì)胞的激活，并導(dǎo)致了遺忘，那么它們又是如何引起了印跡細(xì)胞激活率的下降呢？是不是通過(guò)破壞記憶印跡細(xì)胞之間的信息傳遞呢？此前的研究表明，小膠質(zhì)細(xì)胞能夠清除嬰幼兒大腦發(fā)育中過(guò)多的突觸，并調(diào)節(jié)神經(jīng)元之間突觸連接的動(dòng)態(tài)變化。那么在成年的大腦中，小膠質(zhì)細(xì)胞是否也具有同樣的功能呢？因此研究人員繼續(xù)破案，通過(guò)免疫染色和高分辨率成像，他們發(fā)現(xiàn)海馬的小膠質(zhì)細(xì)胞“肚子”里，存在著突觸特異性的成分，如位于突觸前的synaptophysin分子和位于突觸后的PSD95分子，并且與小膠質(zhì)細(xì)胞中的溶酶體共定位（共定位：兩個(gè)蛋白位于同一空間位置的細(xì)胞學(xué)佐證），表明成年海馬中的小膠質(zhì)細(xì)胞仍然具有“吃掉”突觸結(jié)構(gòu)的能力。當(dāng)抑制小鼠的小膠質(zhì)細(xì)胞吞噬作用時(shí)，記憶的遺忘被顯著阻斷。這些結(jié)果表明小膠質(zhì)細(xì)胞通過(guò)“吃掉”突觸而介導(dǎo)了遺忘。圖3. 在小膠質(zhì)細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了突觸特異性成分，如突觸前蛋白synaptophysin（Syn，A）和突觸后蛋白PSD95（B），并且與小膠質(zhì)細(xì)胞的溶酶體標(biāo)記物L(fēng)amp1共標(biāo)。遺忘的機(jī)制始于分子的“導(dǎo)航” 研究人員發(fā)現(xiàn)，記憶在印跡細(xì)胞組成的這條“公路”上激活傳遞，這其中記憶印跡細(xì)胞之間的突觸不僅是公路間相聯(lián)系的“橋梁”，而且也是儲(chǔ)存記憶的“倉(cāng)庫(kù)”。小膠質(zhì)細(xì)胞就像是“拆遷隊(duì)”，把“橋梁”給拆掉了，儲(chǔ)存在其中的記憶信息也就無(wú)法繼續(xù)傳遞下去，最終導(dǎo)致了記憶遺忘。那么具體是什么分子機(jī)制讓本來(lái)是大腦“防衛(wèi)兵”的小膠質(zhì)細(xì)胞“兼職”成為了“拆遷隊(duì)”了呢？研究人員通過(guò)高分辨率顯微鏡發(fā)現(xiàn)補(bǔ)體分子C1q不僅與印跡細(xì)胞的一些樹突棘共定位，還與PSD95一起存在于小膠質(zhì)細(xì)胞溶酶體中，這提示補(bǔ)體信號(hào)通路可能介導(dǎo)了小膠質(zhì)細(xì)胞對(duì)記憶印跡細(xì)胞突觸的清除。研究人員通過(guò)對(duì)比，發(fā)現(xiàn)在印跡細(xì)胞中阻斷補(bǔ)體信號(hào)通路可以十分有效地抑制記憶的遺忘和印跡細(xì)胞激活率的下降。而C1q-補(bǔ)體信號(hào)通路就像是獵人的小狗，尋找并在記憶印跡細(xì)胞的一些突觸做上標(biāo)記，這樣小膠質(zhì)細(xì)胞就像有了導(dǎo)航圖一般，可以瞄準(zhǔn)目標(biāo)展開攻擊，一吃一個(gè)準(zhǔn)。 “復(fù)習(xí)不易忘”有了科學(xué)依據(jù) 生活中的一個(gè)常識(shí)，學(xué)習(xí)了一個(gè)新知識(shí)，假如總是復(fù)習(xí)，就不容易遺忘，而不去復(fù)習(xí)的話很快就會(huì)忘記。研究人員通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明了這一點(diǎn)。課題組特異性地在記憶痕跡細(xì)胞中導(dǎo)入了藥理遺傳學(xué)受體，通過(guò)注射藥物CNO后，可以選擇性抑制記憶印跡細(xì)胞的活動(dòng)，讓它們沒(méi)有那么興奮。這個(gè)時(shí)候研究人員發(fā)現(xiàn)，記憶的遺忘被加速了，就像不復(fù)習(xí)就容易遺忘。而這種加速的遺忘也可以被清除小膠質(zhì)細(xì)胞或者阻斷補(bǔ)體通路所抑制。從另一個(gè)角度來(lái)看，復(fù)習(xí)就是讓記憶印跡細(xì)胞和相應(yīng)的突觸聯(lián)系更加活躍，好像把突觸這座橋梁用鋼筋混凝土加固了一樣。而如果不復(fù)習(xí)，“橋”就會(huì)年久失修，就會(huì)被小膠質(zhì)細(xì)胞這個(gè)“拆遷隊(duì)”識(shí)別并拆除。小膠質(zhì)細(xì)胞的突觸清除可能是介導(dǎo)遺忘的一種普遍機(jī)制海馬的齒狀回可以不斷產(chǎn)生新生的神經(jīng)元，稱之為神經(jīng)發(fā)生（neurogenesis）。根據(jù)此前《科學(xué)》雜志報(bào)道，齒狀回中持續(xù)產(chǎn)生的新生神經(jīng)元的整合會(huì)導(dǎo)致海馬神經(jīng)環(huán)路中大量突觸的重組與替換，從而導(dǎo)致先前建立的記憶被遺忘，尤其是在嬰兒期。為了找出小膠質(zhì)細(xì)胞介導(dǎo)的遺忘和神經(jīng)發(fā)生介導(dǎo)的遺忘之間的關(guān)系，研究人員同時(shí)操縱了海馬神經(jīng)發(fā)生和小膠質(zhì)細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)小膠質(zhì)細(xì)胞介導(dǎo)的突觸清除既參與了神經(jīng)發(fā)生引起的遺忘，也參與了和神經(jīng)發(fā)生無(wú)關(guān)的遺忘。因此，小膠質(zhì)細(xì)胞的突觸吞噬作用可能是在有神經(jīng)發(fā)生的大腦區(qū)域，或缺乏神經(jīng)發(fā)生的哺乳動(dòng)物大腦中介導(dǎo)遺忘的一種更為普遍的機(jī)制。谷巖表示，隨著研究的深入，未來(lái)可能對(duì)疾病導(dǎo)致的記憶損傷和記憶丟失有更清楚的理解。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，這項(xiàng)工作也為研究長(zhǎng)期記憶的鞏固和不良記憶的消除提供了前瞻性的基礎(chǔ)鋪墊。

浙江大學(xué) 2021-04-10

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