点亮神经元,寻找记忆痕迹

美国斯坦福大学德塞罗斯领导的一个科学团队最近发现,在大脑一个叫前额叶皮层的区域中,有关愉悦经历的记忆和有关恐惧、悲伤经历的记忆是存储在不同的神经回路里的。这项研究成果有望在未来为抑郁症等疾病的治疗指明方向。

责任编辑:朱力远

这项研究发现不同经历(愉悦的和恐惧的)的记忆会通过内侧前额叶皮层不同的神经元传递到不同的脑区(左上角是内侧前额叶皮层,右下角的神经纤维分支投射向不同的脑区)。(南方周末资料图/图)

美国斯坦福大学德塞罗斯领导的一个科学团队最近发现,在大脑一个叫前额叶皮层的区域中,有关愉悦经历的记忆和有关恐惧、悲伤经历的记忆是存储在不同的神经回路里的。这项研究成果有望在未来为抑郁症等疾病的治疗指明方向。

每个人都曾有过一些特别的经历,其中有的令人愉悦,比如和爱人度过的一段美好时光;还有一些则可能令人伤感,比如罹患疾病的亲人的离去。所有这些经历都以记忆的形式镌刻在我们的脑海里,难以忘怀,甚至刻骨铭心。那么这些记忆是如何存储在我们大脑里的呢?毫无疑问,这些记忆不可能凭空的存在,它们一定是存储在某些实体里的。

科学家们通过大量的研究发现,记忆是以特定的形式存储在大脑某些区域的神经元(神经细胞)构成的神经回路(不同的神经元相互联系构成的信息传递“通路”)里的。可是你有没有想过,不同特点经历的记忆,比如令人愉悦的经历和令人悲伤的经历,是存储在相同的神经回路还是不同的神经回路里的呢?美国的科学家最近在著名的学术期刊《细胞》上发表了他们的研究成果,揭晓了这个问题的答案。

领导这项研究的是斯坦福大学生物工程系和精神病学系的神经科学家卡尔·德塞罗斯(Karl Deisseroth)。他的研究组和来自斯坦福大学以及卡耐基梅隆大学的多个实验室合作,把三种近年来发展起来的新技术(他在其中两项技术的发明和应用中扮演着先驱性的角色)整合到了一起。利用小鼠进行实验,科学家们最终发现在大脑一个叫前额叶皮层的区域中,有关愉悦经历的记忆和有关恐惧经历的记忆是存储在不同的神经回路里的。这项研究成果有望在未来为抑郁症等疾病的治疗指明方向。

“点亮”神经元

前额叶皮层大致位于我们大脑的脑门所对应的位置,这个脑区在各式各样的复杂认知活动(比如注意、计划、决策、记忆等)中扮演着重要的角色。要想研究不同的经历在这个区域中的存储情况,科学家首先需要想办法知道在生物体经历不同特点(比如愉悦和恐惧)的事件时,这个区域中哪些神经元会产生电活动,也就是说哪些神经元会对这些经历有“响应”。

德塞罗斯使用了他的合作者、斯坦福大学的华人科学家骆利群的研究小组在2013年发明的一项叫做TRAP的技术。这一技术能够用一种荧光蛋白把大脑中某个时间窗口内产生电活动的神经元“点亮”。

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网络编辑:小碧

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