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恐惧感来自哪里?Nature子刊文章改写教科书

2017/10/28 来源:生物通
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导读
《Nature Neuroscience》最新文章指出,一组位于大脑中央杏仁核的神经元子集,PKC δ-表达细胞(PKC delta-expressing cell)驱动小鼠厌恶性学习。

本文转载自“生物通”。

经历了数百万年遗传程序进化的人类大脑在发育过程中也不断自我装配升级。我们的许多行为都是在离开母亲子宫后习得的,例如,如果没人指导,新出生的小朋友并不知道把手放在热炉子上会烫伤的道理。这些知识来自生活经验,获之不易的各种经验让人类得以生存、发展、壮大。

但是,当人类得知火很烫触碰就会烫伤时,大脑都经历了什么?我们只知道,这是一种由感官刺激和恐惧感导致的学习结果。

冷泉港实验室的神经科学家在《Nature Neuroscience》发表文章,突破了人类现有知识的局限。


Bo Li教授致力于杏仁核两个组成部分之间的关系研究。杏仁核附着在海马末端,呈杏仁状,一般分为两个部分,基底外侧核群和皮质内侧群。通常成对出现,分别位于小鼠和其他脊椎动物大脑左右两边。杏仁核是集中参与学习和记忆的大脑区域。

教课书上一般这样描述:杏仁核外侧部是集中建立感觉信息和恐惧感之间关联的部位。感觉信息和恐惧感的这种联系是“厌恶性学习”的一个重要例子。

李教授研究小组通过实验证明,外侧杏仁核虽然参与厌恶性学习,但它并不是这一过程的处理区。新证据表明,处理感觉信息和恐惧感关联的部位在中央杏仁核。

这是一项颠覆性的研究成果,如果结果正确将彻底改变焦虑和创伤后应激障碍(PTSD)等疾病的现有治疗方法。

跟踪恐惧记忆形成

一系列实验包括,对小鼠进行轻微的足部电击,然后观察杏仁核中央和外侧成像,结果显示小鼠不舒服的感觉始于中央杏仁核,然后才被外侧杏仁核记录。研究人员阻断了中央杏仁核一组名叫PKC δ-表达细胞(PKC delta-expressing cell)的特殊神经元后,小鼠受到足部电击时外侧杏仁核的活性大大降低。

修改记忆


另一个有趣的实验是,通过光遗传技术人工赋予小鼠像轻微电击一样的不适记忆,研究人员采用彩色激光脉冲操纵中央杏仁核的PKC δ神经元。

小鼠被放在有两个隔间的笼子里,在其中一个房间给予光刺激后,小鼠就把这种不适应与房间联系起来,尽管它们可以在笼子里自由走动,没有一只处理后小鼠再返回受刺激的房间,因为它们不仅感受到了恐惧,而且记忆了这种感觉。

“这并不会给小鼠带来真正的痛苦,但因为大脑不喜欢,也会令小鼠感到不舒服,就像受到轻微电击一样。这是一种可以导致厌恶性记忆的刺激,可以让小鼠从中吸取教训,”李教授解释道。

实际上,科学家通过创造一种小鼠从未体验过的不舒服记忆,证明中央杏仁核的PKC δ细胞的激活确实是厌恶性学习过程的关键核心。

李教授团队希望找到改变这种基于虚幻假象的恐惧记忆(例如退伍兵听到火车鸣笛就感到恐惧或恐慌)的方法。

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