儿时的惊悚记忆,储存在哪里?

2023-01-14 星期六


远期恐惧记忆(remote fear memory)指发生在数月至数年之前的创伤事件留下的记忆。加州大学河滨分校(University of California Riverside)近日发表在《自然-神经科学》的一项小鼠研究,阐释了脑巩固远期恐惧记忆的基本机制。


该项研究表明,形成于遥远过去的远期恐惧记忆永久存储在前额叶皮质(PFC)的记忆神经元的连接中。


该研究的负责人,也是分子、细胞和系统生物学副教授赵俊亨(Jun-Hyeong Cho)说道:“正是由于前额叶记忆回路在创伤事件后逐步强化,这一强化对于恐惧记忆成熟为稳定形式,并永久存储于大脑皮质而言尤为关键。通过类似的机制,其他与恐惧无关的远期记忆也可以永久存储在PFC中。”


脑用不同的机制存储近期和远期的恐惧记忆。先前的研究表明,虽然恐惧记忆的最初形成涉及海马体,但随着时间的推移,它会逐渐成熟,降低对海马体的依赖。大量研究解释了近期恐惧记忆如何存储,但对脑如何巩固远期恐惧记忆的理解还不够充分。


该团队的研究人员专注于PFC,它是大脑皮层的一部分,而之前研究表明其与远期记忆的巩固相关。


- Benedetto Cristofani’s -


赵俊亨副教授说道:“我们发现PFC中的一小群神经细胞或神经元(称为记忆神经元)在最初创伤事件发生时活跃,并在小鼠回忆远期恐惧记忆时重新被激活。当我们选择性地抑制PFC中的这些神经元时,小鼠对远期恐惧记忆的回忆就被阻止了,而近期的恐惧记忆则没有受到影响。这表明PFC记忆神经元在回忆远期恐惧记忆中发挥着关键作用。”


实验中,小鼠在特定情境下接收一个厌恶刺激。他们学会了将厌恶刺激和情境相联系。一个月后,当暴露在相同的情境中时,小鼠反应僵直,表明其可以回想起远期恐惧记忆。


研究人员表明,前额叶记忆回路(prefrontal memory circuits),即前额叶皮质(PFC)中记忆神经元之间的连接(突触),在恐惧学习后随着时间推移逐渐增强,这种增强有助于PFC永久存储远期恐惧记忆。


接下来,为了消除小鼠的远期恐惧记忆,研究人员将小鼠反复暴露在相同的恐惧预测情境中,但不施加厌恶刺激。小鼠对情境的恐惧反应降低。


恐惧记忆神经元(红色)在所有前额皮层神经元(蓝色)中。

Cho lab, UC Riverside


赵俊亨说道:“有趣的是,恐惧记忆的消除,削弱了之前被增强以存储远距离恐惧记忆的前额叶记忆回路。此外,其他阻止PFC记忆回路增强的操作也阻止了对远期恐惧记忆的回忆。”


赵俊亨解释道,恐惧记忆巩固失调会引起PTSD(创伤后应激障碍)中的慢性适应不良恐惧,这会使得大约6%的人在他们人生中的某个时刻受到影响。


“考虑到PTSD患者受困于在遥远的过去形成的恐惧记忆,我们的研究为开发出抑制PTSD患者慢性恐惧的治疗策略制定提供了一个重要见解。”赵俊亨如是说。


接下来,赵俊亨的团队计划有选择地削弱前额叶皮质回路,并检测该操作是否会抑制对远期恐惧记忆的回忆。


他说:“我们期望这些结果能有助于研发出更加有效的措施来干预PTSD和其他与恐惧相关的障碍。”


原论文

论文题目:

Neocortical synaptic engrams for remote contextual memories

DOI:

https://doi.org/10.1038/s41593-022-01223-1

摘要 / Abstract

虽然情境记忆的最初编码涉及海马体回路的强化,但随着这些记忆逐步成熟为新皮质中的稳定形式,就不再依赖海马体了。虽然有研究提出,情境记忆的长期存储或涉及位于新皮质回路上的突触的持久变化,但何种突触机制参与到远期情境记忆仍不明晰。


在此,我们证明了小鼠远期情境恐惧记忆的巩固与前额皮质(PFC)印迹神经元(engram neurons)之间兴奋性连接的逐渐加强相关,这些神经元在学习期间活跃,并在回忆远期记忆时被重新激活,而远期记忆的消失削弱了这些突触。这种特定突触的可塑性依赖于CREB*,且需要持续的海马体信号,而压后皮层(retrospelnial cortex)可以将这些信号传递给PFC。另外,PFC印迹神经元与回忆远期记忆时所需的其他PFC神经元紧密相连。我们的研究表明,PFC回路中特定突触的逐步强化有助于情境记忆的长期存储。


*译者注

CREB(cyclic amp-response element binding protein)即环磷酸腺苷反应元件结合蛋白,是一种参与到长期记忆处理过程的蛋白。


作者:Iqbal Pittalwala 译者:王文婷 校对:Muchun

编辑:M.W. 排版:海星 封面:Wenjia Tang

原文:

https://news.ucr.edu/articles/2022/12/23/how-brain-stores-remote-fear-memory


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