神经科学家反转特定记忆的情绪协会

神经科学家逆转记忆的情感联系

这张图片描绘了注射部位和被研究大脑的两个区域的病毒结构的表达:海马齿状回(中间)和基底外侧杏仁核(底部角落)。

神经科学家从麻省理工学院已经确定了控制记忆如何与积极或消极情绪联系的大脑回路,揭示出他们可以通过光遗传学操纵脑细胞来逆转特定记忆的情绪联系。

大多数记忆都有一些与他们相关的情感:回顾一下你刚刚在海滩上度过的一周可能让你感到快乐,而反映被欺负的人引起更多的负面情绪。

麻省理工学院神经科学家的新研究揭示了控制记忆如何与积极或负面情绪联系起来的大脑电路。此外,研究人员发现,它们可以通过用光介质操纵脑细胞来扭转特定存储器的情绪关联 - 一种使用光控制神经元活性的技术。

这一发现,发表在8月27日的《自然》杂志上研究表明,连接海马体和杏仁核的神经元回路在将情绪与记忆联系起来方面发挥着关键作用。研究人员说,这种回路可以为新药提供一个靶点,以帮助治疗创伤后应激障碍(post-traumatic stress disorder)等疾病。

“在将来,一个可以开发方法,帮助人们记住积极的回忆比消极更强烈,“说Susumu Tonegawa, Picower生物学和神经科学教授,主任RIKEN-MIT麻省理工学院的神经回路遗传学中心Picower研究所学习和记忆,和论文的资深作者。yabo124

本文的牵头作者是罗杰·雷东多,是麻省理工学院的麻省理工学院霍华德休斯医学院邮政编码,麻省理工学院生物科学部的研究生约书亚金。yabo124

改变记忆

存储器由许多元素制成,这些元素存储在大脑的不同部分。内存的上下文,包括有关事件发生的位置的信息,存储在海马的细胞中,而在Amygdala中发现与该存储器相关联的情绪。

以前的研究表明,包括情绪关联的内存,包括情绪联想的许多方面是可展望的。心理治疗师已经利用这种方法来帮助患有抑郁症和创伤后应激障碍的患者,但是这种磁带病性的神经电路是不知道的。

在这项研究中,研究人员探讨了一种具有实验技术的延展性,他们最近设计了它们允许它们标记编码特定内存或ENGRAM的神经元。为达到这一点,它们标记在具有叫做沟道丛中的光敏蛋白质期间导通的海马细胞。从那一点开始,任何时候那些细胞都用光激活,小鼠召回由该组小区编码的存储器。

去年,Tonegawa的实验室使用这种技术来植入,或“削弱”,通过重新激活小鼠进行不同的经验而通过重新激活脑电图。在新的研究中,研究人员想调查记忆的背景与特定情感如何。首先,他们用他们的倾向标记方案来标记与奖励体验相关的神经元(用于男性小鼠,用女鼠社交)或不愉快的经验(轻度电击)。在这一组实验中,研究人员在一个名为牙齿的海马的一部分中标记了内存细胞。

两天后,将小鼠置于大矩形舞台中。三分钟,研究人员记录了哪一半的竞技场自然优选。然后,对于接受恐惧调节的小鼠,每当小鼠进入首选时,研究人员刺激了牙齿回形物中标记的细胞。小鼠很快开始避免这种区域,表明恐惧记忆的再激活已经成功。

奖励记忆也可以重新激活:对于奖励条件的小鼠,每当他们进入更优选的一面时,研究人员将它们刺激着它们,并且很快就开始花更多的时间,回顾令人愉快的记忆。

几天后,研究人员试图扭转老鼠的情绪反应。对于最初接受恐惧条件反射的雄性老鼠,他们用光激活与恐惧记忆有关的记忆细胞12分钟,而这些老鼠与雌性老鼠待在一起。对于最初接受奖励条件作用的老鼠,当它们接受轻微的电击时,记忆细胞被激活。

接下来,研究人员再次把老鼠放在两个区域的大舞台上。这一次,老鼠,原来是条件与恐惧和避免了室的一侧,海马细胞被激活的激光现在开始花更多的时间在那边当他们的海马细胞被激活,显示一个愉快的协会已经取代了恐惧。这种逆转也发生在从奖励条件作用到恐惧条件作用的小鼠身上。

改变的连接

研究人员随后进行了相同的实验,但标记了杏仁核基底外侧的记忆细胞,该区域涉及处理情绪。这一次,他们不能通过重新激活这些细胞来诱导一个开关——小鼠继续表现出记忆细胞第一次被标记时的条件反射。

研究人员表示,这表明情绪协会也称为价值,在神经电路中的某个地方被编码在神经电路中,该神经电路中的牙齿连接到Amygdala。可怕的经历加强了杏仁达拉中海马肿瘤和恐惧编码细胞之间的联系,但随着在编码阳性关联的海马和Amygdala细胞之间形成新的连接,可以稍后减弱。

“海马体和杏仁核之间连接的可塑性在记忆效价的转换中起着至关重要的作用,”根川说。

这些结果表明,虽然齿状回细胞对情绪是中性的,但个别杏仁核细胞预先负责编码恐惧或奖励记忆。研究人员现在正试图发现这两种类型的杏仁核细胞的分子特征。他们还在研究重新激活愉快的记忆是否对抑郁症有任何影响,希望找到治疗抑郁症和创伤后应激障碍的药物的新靶点。

加州理工学院(California Institute of yabo124Technology)生物学教授戴维·安德森(David Anderson)说,这项研究对神经科学家对大脑的基本理解做出了重要贡献,而且对治疗精神疾病也有潜在的意义。

“这是现代分子生物学方法在神经回路水平上分析过程(如学习和记忆)的杰作。yabo124这是我所见过的这类研究中最复杂的研究之一。

这项研究由理研脑科学研究所、霍华德·休斯医学研究所和JPB基金会资助。

出版:Roger L. Redondo等,“与海马语境记忆盲人相关的价值的双向交换机”,自然(2014);DOI:10.1038 / Nature13725

图像:Roger L. Redondo等。

第一个发表评论关于“神经科学家逆转特定记忆的情感联系”

留下你的评论

邮箱地址可选。如果提供,您的电子邮件将不会被公布或共享。