[解放日报]揭示“恐惧记忆”形成机制

副标题:

时间:2016-09-07  来源:文本大小:【 |  | 】  【打印

 揭示“恐惧记忆”形成机制

我国科研人员新发现有望减轻焦虑症 

    

  一场大地震后,有的人会反复回忆地震发生的一瞬间,还有的人周围稍有动静就以为地震了,并重新表现出恐惧和焦虑。这是关于恐惧的记忆在起作用。如果记忆被淡忘了,这样的创伤后应激障碍是否会得到缓解?日前,中科院上海生科院神经所蒲慕明研究组一项科研成果在《自然·神经科学》发表,首次揭示了听觉恐惧记忆的另一条通路。科研人员表示,假如能找到在人脑中的对应通路,通过调节这个通路的活动性,就可以减轻焦虑症和创伤后应激障碍等症状。

  发现新的恐惧传递通路 

  研究组成员杨扬介绍,在他们这次的工作中,发现了小鼠大脑中与条件恐惧学习中起关键作用的新连接通路。 

  什么是条件恐惧学习?给小鼠听一个声音,然后电击它,此后即使只给声音而不电击,小鼠也会表现出恐惧反应,也就是产生了声音与电击关联的记忆。这一训练范式叫做听觉条件恐惧。在以往的研究中,人们发现,在听觉恐惧学习中信息的流向是从大脑的听觉感觉区,再通往其他区域。但反方向的投射,也就是从杏仁核到听觉皮层的投射从未被报道过。 

  但研究组发现,小鼠的侧杏仁核,会直接将恐惧信息投射回大脑的初级感觉皮层。研究人员进一步观察到,在小鼠形成对一个声音的恐惧记忆之后,再选择性地抑制这个连接通路,小鼠的恐惧反应就大大降低,表现得不再害怕这个声音。这一科研结果也提示了灵长动物中类似通路的作用。 

  当前,针对脑疾病和其他神经系统疾病,还在使用上世纪50年代的药品,这对于脑功能有一定副作用。而一些生理和物理治疗手段,近年来被发现有一定效果。蒲慕明院士表示,假如能找到在人脑中的对应通路,通过调节这个通路的活动性,可以减轻焦虑症和创伤后应激障碍等症状。不过,他同时表示,目前用于小鼠的光遗传和化学遗传手段在伦理上有争议,都不能用于人类。 

  添加突触形成恐惧记忆 

  恐惧记忆究竟储存在哪里呢?与电脑不同,人类的大脑没有一个类似集中存储数据的硬盘的“记忆中心”。经过多年研究,神经科学家们基本达成共识,认为记忆存储在以突触为基本单元的神经网络中。突触分为突触前和突触后两部分,突触前结构叫轴突小结,突触后结构叫树突棘。前人的工作研究了伴随着视觉、运动和听觉学习,相关脑区中的树突棘发生的变化,但是在这些研究中,人们只观察了树突棘,而没有观察与之连接的轴突小结,所以这些突触的信息输入来自哪些神经元是未知的。 

  为了填补这一空白,研究人员在实验中标记了来自不同区域的突触前神经元和位于听皮层中的突触后神经元。他们发现,只有侧杏仁核与听皮层神经元形成的突触,在听觉恐惧学习后数目有明显增加,其他区域并没有显著变化。这表明恐惧记忆是通过在侧杏仁核—听皮层通路中添加突触的方式来存储的。 

  如果进一步发现了大脑存储记忆的秘密并用于人脑,人类是否会变得更聪明呢?蒲慕明院士说,这不仅是一件非常遥远的事情,还要考虑到副作用,以及神经伦理学问题。 

  研究人员发现,98%以上新形成的突触都遵循“部分新增”的规律。也就是说,这些新突触不是全新的,而是半新半旧:或是在旧的轴突小结上新增一个树突棘,或是在旧的树突棘上新增一个轴突小结。这个形成新突触的方法可以节省空间、细胞能量和所需的结构蛋白数量。研究人员在所有与学习有关或无关的突触变化中都看到了这个现象,因此判断这可能是成年动物大脑中突触形成的普遍规律。 

    

  《解放日报》 201697日 第5 

  作者:黄海华 

相关附件
相关文档
2014 中国科学院上海生命科学研究院 版权所有
地址:上海岳阳路320号 邮编:200031 电话:86-21-54920000 传真:86-21-54920078
电子信箱:webmaster@sibs.ac.cn