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“忙碌”的多巴胺——人类记忆形成的重要参与者 |Cell子刊

2018/05/05 来源:生物探索
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导读
多巴胺是一种能传递神经冲动的化合物,它传递兴奋与开心等信息。近日,来自洛杉矶雪松西奈医学中心(Cedars - Sinai)的一项新研究发现,多巴胺神经元在情景记忆的形成中也起着关键作用,进而揭示了人脑如何快速形成新的记忆,为记忆障碍的潜在新疗法提供了深刻的见解。

Credit: National Institutes of Health

该研究发表在《Current Biology》杂志上, Cedars - Sinai项目科学家Jan Kamiński博士为第一作者,论文题为“Novelty-Sensitive Dopaminergic Neurons in the Human Substantia Nigra Predict Success of Declarative Memory Formation”。

DOI: https://doi.org/10.1016/j.cub.2018.03.024

在这项研究中,研究人员观察了接受脑深部刺激手术治疗的帕金森氏病患者的个体多巴胺神经元的反应。患者被要求观看一系列图像:其中一些图像以前从未见过,因此是“新奇的”;其他的图像被重复,因此是“熟悉的”。

患者通过按下按钮以指示每个图像是新奇的还是熟悉的,以使得研究人员能够追踪新记忆的形成(因为一幅图像只有一次是新奇的,之后,便形成了一个记忆)。

“我们发现,多巴胺能神经元的一部分只有在图像是新的时候才会有反应,而在图像是熟悉的时候就没有反应,即它表明了图像是否是新的。”Jan Kamiński博士说,“这是一项重要的新科学发现,因为迄今为止科学家们还不清楚多巴胺能系统对情景记忆形成的贡献。”

另外需要指出的是,这项研究是在帕金森病患者被植入深部脑刺激装置以减轻症状时进行的。作为该过程的一部分,患者在这期间是苏醒的,一个电极被降低到大脑中以精确定位脑深部刺激电极(电极的目标位于大脑深处,靠近多巴胺神经元所在的位置)。

“这个过程是研究人员观察清醒人大脑中被称为黑质亚层(substania nigra)的区域多巴胺神经元活动的难得机会之一,这种记录只有在病人正在接受神经外科手术的情况下才可能发生,”该研究的共同研究者Adam N. Mamelak博士说, “这一设置对人类如何形成记忆提供了极其宝贵的新见解。”

重要意义

该研究共同作者、Cedars - Sinai神经外科资深作者Ueli Rutishauser博士表示,虽然这些发现与特定疾病的研究没有直接联系,但它们提供了与了解某些疾病相关的新信息。他说:“多巴胺神经元在帕金森氏症等神经退行性疾病中退化,除了运动症状外,还常常伴有记忆问题等认知问题,而这篇论文表明多巴胺神经元对新的刺激有激活作用,即多巴胺的短暂‘爆发’是引发学习的原因。”

“我们的研究揭示了新的治疗方法,这些方法可以被探索,包括那些可以恢复多巴胺的短暂爆发,或者增加类似于多巴胺的活性的方法。”Rutishauser最后总结道。

责编:艾曼

参考资料:

Study sheds light on how 'dopamine neurons' contribute to memory formation in humans

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