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科学家成功唤醒小鼠沉睡记忆助解释记忆机制

来源: 作者: 2019-03-02 16:07:05

探索一个新笼子在转基因小鼠大脑中形成了氯氮平受体。用药物激活这些受体又重新唤醒了这些记忆。

你不妨称其为老鼠的“全面回忆”:在两项新的研究中,研究人员发现了一条途径能够刺激啮齿动物的大脑激活一条特殊的记忆轨迹。这一进展将有助于解释我们如何形成记忆,以及为什么相互抵触的记忆有时候很难形成新的信息。

近些年来,神经科学家已经设计出了几种清除啮齿动物记忆的方法。而新的研究则调转了一个新的方向,利用的遗传及相关工具按照命令激活了特定的记忆。

在项研究中,美国加利福尼亚州圣地亚哥市斯科利普斯研究所的细胞生物学家Mark Mayford和同事,在注射了精神分裂症药物氯氮平后,使转基因小鼠重温了一段记忆。某些活动,例如探索一个新的环境,会让这些小鼠产生针对药物的受体;当它们随后被注射药物后,相同的神经细胞又像小鼠探索新环境时那样被点燃。

Mayford的研究小组假设以这种方法再生一段记忆可能会妨碍形成新记忆的能力。为了验证这一想法,研究人员将小鼠放入一个新笼子里(具有难以辨识的不透明白墙)。

科学家成功唤醒小鼠沉睡记忆助解释记忆机制

一天后,研究人员在把这些小鼠放入另一个笼子(具有特殊气味和棋盘墙壁)之前给它们注射了氯氮平。小鼠在后一个笼子里还受到了一连串适度的脚部电击。如果研究小组的假设是正确的,那么激活在白笼子中的“老记忆”将影响小鼠关于后一个笼子的新记忆的形成能力。

事实上,当研究人员在第二天将这些啮齿动物放到电击笼子里后,它们并没有表现出恐惧。而正常情况下,在一个特定场所有一段不愉快经历的小鼠,在下一次出现在相同场所中时会表现出焦虑。Mayford说,这一发现表明,小鼠在次引入电击时真的重温了那段平淡的“老记忆”。研究人员在近一期《科学》杂志上报告了这一研究成果。

然而第二次注射氯氮平显然有助于小鼠有效区分好的与坏的记忆。当Mayford和同事在小鼠依然待在电击笼子里时给其注射药物后,这些啮齿动物突然便僵住了,好像它们终于想起了自己正身处一个恐怖的地方。

而在发表于《自然》杂志的第二项研究中,研究人员也恢复了小鼠的一段过去的记忆。在这项研究中,诺贝尔奖得主、美国剑桥市麻省理工学院(MIT)的分子生物学家Susumu Tonegawa和同事,在名为海马体的一组记忆关联细胞中添加了一种光敏受体。这些细胞已知与恐惧的认知有关。这些小鼠与项研究一样也经历了电击的过程,随后它们被送回自己的笼子。当这些受体被一束激光脉冲激活后,这些啮齿动物立刻僵住了——尽管没有任何线索、视觉或其他方式提醒它们电击的发生。Tonegawa说:“我们的发现表明,激活这些细胞足以引发小鼠的回忆。”

波士顿神经科学家Howard Eichenbaum认为这两项研究令人兴奋。“两者使用的分子工具表明,激活认知期间使用的神经络可成为原始经验的一个替身。”他补充说,“这些发现支持了这样一种假设,即重新接入被激活的认知过程中的神经络,使得精神的时间之旅成为可能。”

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