近日,著名的《科學(xué)》雜志報(bào)道了哥倫比亞大學(xué)研究人員的最新發(fā)現(xiàn):他們發(fā)現(xiàn)了一類能幫助小鼠大腦記住周圍環(huán)境安全性的“細(xì)胞電路”,并進(jìn)一步揭示了損害這組電路的后果。本研究對(duì)治療創(chuàng)傷后應(yīng)激、恐慌和焦慮癥等病癥提供了新的見解。 大約80%的大腦神經(jīng)元具有興奮性,這意味著這些神經(jīng)元可以在大腦內(nèi)部長(zhǎng)距離傳遞信號(hào);而另外的20%是抑制性神經(jīng)元,這些抑制性神經(jīng)元減緩或抑制大腦局部興奮性神經(jīng)元的活性。本研究發(fā)現(xiàn)了神經(jīng)元信號(hào)傳遞的第三類途徑——抑制性神經(jīng)元也可在大腦內(nèi)部長(zhǎng)距離傳遞抑制信號(hào),這類神經(jīng)元活性被科學(xué)家稱為“遠(yuǎn)程抑制性投影(LRIP)”。 本研究的目的是研究這些LPIP在學(xué)習(xí)和記憶過(guò)程中的作用。首先研究人員短暫性地抑制小鼠大腦中的這類神經(jīng)元;之后,把小鼠放置在動(dòng)物房中,并對(duì)他們進(jìn)行短暫的電擊;24小時(shí)后,研究人員發(fā)現(xiàn),小鼠對(duì)之前的電擊有記憶,并表現(xiàn)為驚恐的反應(yīng)。
這表明LRIP對(duì)恐懼記憶的形成并非必須的,但是當(dāng)把這些小鼠放到不同的動(dòng)物房時(shí),這些小鼠會(huì)再次表現(xiàn)出恐懼反應(yīng),這表明當(dāng)初的電擊使得小鼠對(duì)不同的周圍環(huán)境保持警惕反應(yīng)。相比之下,正常的健康小鼠只在被電擊過(guò)的動(dòng)物房里有驚恐反應(yīng)。這一結(jié)果證實(shí):正常小鼠具有辨別不同環(huán)境的能力。 對(duì)健康小鼠大腦的其它成像和電子記錄數(shù)據(jù)分析揭示了LRIP在記憶中所起到的具體作用。一般來(lái)說(shuō),聲音、光、火、電擊等刺激會(huì)激活LRIP,使得這類神經(jīng)元從內(nèi)嗅皮層到海馬傳遞抑制性信號(hào)。一旦信號(hào)傳遞到海馬后,實(shí)際上LRIP信號(hào)是通過(guò)抑制另一組抑制性神經(jīng)元而發(fā)揮作用,進(jìn)而使得海馬部分的興奮性神經(jīng)元發(fā)揮作用,最后產(chǎn)生記憶。 Jayeeta Basu, Jeffrey D. Zaremba,Stephanie K. Cheung, Frederick L. Hitti, Boris V. Zemelman, Attila Losonczy,and Steven A. Siegelbaum. Gating of hippocampal activity, plasticity,and memory by entorhinal cortex long-range inhibition. Science,2016: 351 (6269)
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