兩篇Nature發(fā)布光遺傳學(xué)顛覆性發(fā)現(xiàn)
日期:2015-01-21 08:46:29
科學(xué)家們一直在嘗試?yán)斫馊祟惖挠洃洠?/span>光遺傳學(xué)技術(shù)為他們提供了前所未有的便利工具,讓他們能夠特異性控制大腦回路的開和關(guān)。
最近Nature雜志上同時(shí)發(fā)表了兩項(xiàng)光遺傳學(xué)研究,顛覆了人們對(duì)恐懼記憶的認(rèn)識(shí)。研究顯示,當(dāng)恐懼記憶產(chǎn)生之后,檢索恐懼記憶的大腦回路會(huì)隨著時(shí)間推移發(fā)生改變。也就是說,回憶舊記憶的大腦通路與回憶新鮮恐懼記憶不同。
波多黎各大學(xué)的Gregory Quirk和Fabricio Do-Monte用溫和電擊訓(xùn)練大鼠對(duì)一種聲音產(chǎn)生恐懼。一段時(shí)間之后,大鼠的恐懼行為并沒有變化,但大鼠回憶這一創(chuàng)傷事件的神經(jīng)通路發(fā)生了改變。研究人員認(rèn)為,這種改變可能是為了強(qiáng)化這段記憶。
研究顯示,在條件性恐懼發(fā)生之后,立刻就會(huì)有一條從前額皮質(zhì)(執(zhí)行中樞)到杏仁核(恐懼中樞)的神經(jīng)回路被激活。但幾天之后,檢索這段記憶的回路發(fā)生了改變:從前額皮質(zhì)到丘腦的PVT(paraventricular)區(qū)域,然后從PVT到杏仁核的另一個(gè)部分。杏仁核的這個(gè)部分主要是協(xié)調(diào)恐懼的學(xué)習(xí)和表達(dá)。研究人員指出,PVT能將恐懼與其他適應(yīng)性應(yīng)答(比如壓力應(yīng)答)整合起來,對(duì)恐懼記憶進(jìn)行強(qiáng)化。
患有焦慮癥(比如創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙PTSD)的人,往往會(huì)經(jīng)歷長時(shí)間的高度恐懼,這類疾病可能與恐懼記憶的檢索回路被破壞有關(guān)。
“盡管我們的記憶是持續(xù)性的,但支持它們的神經(jīng)通路實(shí)際上慢慢發(fā)生了改變,”Quirk解釋道。“這一發(fā)現(xiàn)將改變?nèi)藗儗?duì)PTSD的認(rèn)識(shí),PTSD患者通常在恐懼性事件發(fā)生幾個(gè)月甚至幾年之后才發(fā)病。”
冷泉港的Bo Li和Mario Penzo在小鼠中也發(fā)現(xiàn)了同樣的神經(jīng)通路轉(zhuǎn)變,并對(duì)這一機(jī)制進(jìn)行了深入分析。他們發(fā)現(xiàn),PVT的神經(jīng)元能對(duì)中央杏仁核區(qū)域儲(chǔ)存恐懼記憶的神經(jīng)元起作用,調(diào)控恐懼記憶的加工。
研究顯示,PVT的這種活性來自于大腦的神經(jīng)營養(yǎng)因子(BDNF)。BDNF被認(rèn)為涉及了情緒障礙和焦慮癥,舉例來說,BDNF表達(dá)水平的改變與PTSD有關(guān)。
研究人員發(fā)現(xiàn),PVT的BDNF作用于一個(gè)特殊的受體,激活儲(chǔ)存記憶的杏仁核神經(jīng)元。將BDNF注入小鼠的中央杏仁核區(qū)域,會(huì)使小鼠嚇呆。這說明BDNF不僅促使恐懼記憶形成,還參與了恐懼反應(yīng)的表達(dá)。




