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Nature子刊新成果:消除恐惧记忆不再是幻想

2017/04/22 来源:生物通/薄荷
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导读
擦除那些不好的记忆,似乎只是科幻电影中的故事。然而,以色列魏茨曼研究所的科学家们已将其变成了现实。在《Nature Neuroscience》报道的一项研究中,他们成功关闭了在小鼠脑中形成恐惧记忆的神经元机制,让小鼠忘记了之前曾受到的惊吓,重新开始大冒险。


擦除那些不好的记忆,似乎只是科幻电影中的故事。然而,以色列魏茨曼研究所的科学家们已将其变成了现实。在《Nature Neuroscience》报道的一项研究中,他们成功关闭了在小鼠脑中形成恐惧记忆的神经元机制,让小鼠忘记了之前曾受到的惊吓,重新开始大冒险。

这项研究也许有助于消灭人类的创伤记忆,帮助创伤后应激障碍(PTSD)的患者。研究团队的负责人Ofer Yizhar博士表示:“当回忆与强烈的情绪体验相关联时,如极度的快乐或恐惧,大脑就会创建新的回忆。因此,创伤经历的记忆往往是非常持久的,让人们容易患上PTSD这种疾病。”

在这项研究中,Yizhar团队的研究人员检查了两个脑区之间的沟通:杏仁核和前额叶皮质。杏仁核在控制情绪中起着关键的作用,而前额叶皮质主要负责认知功能和存储长期记忆。之前的研究表明,这两个脑区之间的相互作用有助于形成和存储负性记忆,而这些相互作用在PTSD中受损;不过它们背后的确切机制都是未知的。

研究人员首先使用遗传改造的病毒来标记那些与前额叶皮质进行通讯的杏仁核神经元。接着,利用另一种病毒,他们将编码光敏蛋白的基因插入这些神经元。之后用光照射大脑,这样只有包含光敏蛋白的神经元才被激活。这些光遗传学操作让研究人员能够只激活与皮质相互作用的杏仁核神经元,然后绘制接受信号的皮质神经元。

一旦实现了对大脑中细胞相互作用的精确控制,他们转而开始探索行为:不那么害怕的小鼠相比之下更倾向于冒险。他们发现,当小鼠暴露于引起恐惧的刺激物时,杏仁核和皮质之间就激活了一种强大的沟通方式。大脑显示这种沟通的小鼠更有可能保留对恐惧的记忆,在每次听到之前伴随着恐惧的声音时,它们都会很惊恐。

为了确认这种沟通方式如何有助于记忆的形成和稳定,研究人员开发出一种创新的光遗传学技术,利用一系列重复的光脉冲,可削弱杏仁核和皮质之间的连接。事实上,一旦连接被削弱,小鼠就不再对声音表现出恐惧。

Yizhar博士表示:“我们的研究集中在神经科学的一个基本问题上:大脑如何将情绪融入记忆之中?也许有一天,我们的研究结果将针对杏仁核和前额叶皮质之间的连接开发出更好的治疗方法,以减轻恐惧和焦虑的症状。”

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