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睹物思情?触景神伤?来,我帮你编辑一下记忆就好……

果壳  · 公众号  · 科学  · 2017-02-22 22:49

正文

作者:Alulull

编辑:游识猷


儿时零食的味道,旧年流行金曲的旋律,总能让我们想起许多过去的人和事。很多情况下,我们脑中储存的记忆并不是独立的,而是彼此交织在一起,甚至牵一发而动全身。而 对许多患有 创伤性应激障碍 的病人来说,这种记忆之间的纠缠恰恰是造成痛苦的根源—— 日常生活中出现的声响或是画面都可能 唤起他们心中的恐惧

图片来源:http://www.58pic.com/3dprint/16505495.html

在最近,来自日本富山大学(University of Toyama)的研究人员发现了一种“ 剪辑记忆 ”的方法,或许能在将来帮助此类病人解开心结。在研究当中,他们成功让小鼠将两份记忆捆绑在一起,随后又通过控制神经元活动,人为地将二者之间的关联切断。相关论文发表在1月27日的《科学》(Science)杂志上。


一喝糖水就恶心

Vs.

一听声音就惊恐

在大脑中,不同的记忆存储在不同的神经元群里,记忆提取的过程则伴随着相应 神经元集群的激活 而当两份记忆对应的神经元群出现交集时,它们之间就建立起了联系。因此, 找到这些同时负责两份记忆的神经元并对它们进行精准的操控,便是此次研究的关键。

研究人员让参与实验的小鼠先后接受了两种不同的行为训练。首先是“ 条件性味觉厌恶 ”(conditional taste aversion)训练:期间,只要小鼠一喝糖水,就会被注射氯化锂溶液,从而出现恶心的症状。训练成功后,小鼠就将糖水的味道和恶心感关联在了一起,在喝水时也会倾向于选择没有味道的清水。


第二部分训练是“ 听觉恐惧条件化 ”(auditory fear conditioning):只要一个特定的声音响起,小鼠立马就会遭到电击。重复若干次后,小鼠在听到这个声音时便会感到害怕,从而停止运动,原地僵住一段时间。

就这样, 小鼠形成了两种类型的“心理阴影” :原本很好喝的糖水,以及理应没有任何意义的声音,都能引起一段不太愉快的回忆。


两个糟糕的记忆相加

等于什么?

但行为实验并没有到此为止。在训练的 第三阶段,研究者 双管齐下 在小鼠舔糖水的同时播放之前已经电击时使用的声音 。很快,小鼠大脑中的 两种恐惧记忆就交叠在了一起 :当它们再次喝到糖水时,便会想起电击带来的痛苦,从而停止运动原地僵住——反应和听到声音时非常相似(虽然它们并没有遭受电击,甚至也没有注射氯化锂)。

通过训练,两种原本无关的记忆被关联了起来。(图片来源:asahi.com)

在所有训练结束之后,研究者对小鼠开展了两项行为测试,分别检验糖水和声音刺激能否唤起 相应的 恐惧记忆。

由于在一个事件发生之后的不同时间段,被激活的神经元会表达不同类型的基因。因此,把握好行为测试之间的时间间隔,再检测神经元里的基因表达情况,研究者就能精准定位 哪些神经元参与记忆A,哪些神经元参与了记忆B,哪些神经元两种恐惧记忆提取都参与了

他们发现,对那些接受记忆关联训练的实验组小鼠来说,在一个与恐惧记忆密切相关的脑区——基底外侧杏仁核(basolateral amygdala)当中,同时被标记上两种标签的神经元数量变多了。也就是说,在记忆关联训练后, 确实有更多的神经元既编码了“喝糖水会恶心”的记忆,也编码了“听声音会被电”的记忆。

那么, 这些功能重叠的神经元在记忆编码过程中到底 发挥着什么样的作用 呢?


神秘的“重叠神经元”

是负责什么的?

为了回答这个问题,研究者们利用 光遗传学技术 ,让这些神经元在参与记忆提取的同时表达光敏感的离子通道。光敏感通道有如人工安插在神经元中的开关,使得研究者能够用光照在选定的时间段内“关闭”神经元的活动。







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