大腦如何存儲遠程恐懼記憶
圖像:該圖像顯示了所有前額皮質神經元(藍色)中的恐懼記憶神經元(紅色)。
來源:加州大學河濱分校Cho實驗室。
一個遙遠的恐懼記憶是發生在遙遠過去的創傷事件的記憶——幾個月到幾十年前。加州大學河濱分校的研究現在已經闡明的基本機制大腦鞏固遠程恐懼記憶。
這項研究表明,在遙遠的過去形成的遙遠的恐懼記憶被永久地存儲在前額葉皮層(PFC)記憶神經元之間的連接中。
領導這項研究的分子、細胞和系統生物學副教授趙俊亨(Jun-Hyeong Cho)說:“創傷事件后,前額葉記憶回路會逐漸加強,這種加強在恐懼記憶如何在大腦皮層中成熟為穩定形式并永久儲存的過程中起著關鍵作用。”“使用類似的機制,其他無恐懼的遠程記憶也可以永久存儲在pfc中。”
大腦使用不同的機制來存儲最近的和遙遠的恐懼記憶。先前的研究表明,雖然恐懼記憶的最初形成涉及海馬體,但隨著時間的推移,它逐漸成熟,對海馬體的依賴程度降低。現在有很多研究解釋了最近的恐懼記憶是如何儲存的,但大腦是如何鞏固遙遠的恐懼記憶的還沒有得到很好的理解。
研究人員重點研究了PFC,這是大腦皮層的一部分,在之前的研究中,它與遠程記憶鞏固有關。
“我們在PFC中發現了一小群神經細胞或神經元,稱為記憶神經元,在最初的創傷事件中是活躍的,并在遠程恐懼記憶的回憶中被重新激活,”Cho說。“當我們選擇性地抑制PFC中的這些記憶神經元時,它阻止了小鼠回憶遠程而不是最近的恐懼記憶,這表明PFC記憶神經元在回憶遠程恐懼記憶中起著關鍵作用。”
在實驗中,小鼠在一個叫做情境的環境中接受厭惡刺激。他們學會了將厭惡刺激與環境聯系起來。一個月后,當暴露在同樣的環境中時,老鼠的反應凍結了,這表明它們可以回憶起遙遠的恐懼記憶。研究人員表明,在恐懼學習后,PFC中記憶神經元之間的連接(突觸),即前額葉記憶回路,隨著時間的推移逐漸加強,這種加強有助于PFC永久存儲遠程恐懼記憶。
接下來,為了消除小鼠的遠程恐懼記憶,研究人員反復將小鼠暴露在相同的恐懼預測環境中,但沒有厭惡刺激。結果是對環境的恐懼反應降低了。
“有趣的是,遠程恐懼記憶的消失削弱了先前為存儲遠程恐懼記憶而加強的前額葉記憶回路,”Cho說。“此外,其他阻止PFC記憶回路加強的操作也阻止了遠程恐懼記憶的回憶。”
Cho解釋說,恐懼記憶鞏固的失調會導致創傷后應激障礙中的慢性適應不良恐懼,大約6%的人在一生中的某個時候會受到影響。
他說:“考慮到創傷后應激障礙患者的恐懼記憶形成于遙遠的過去,我們的研究為開發治療策略來抑制創傷后應激障礙患者的慢性恐懼提供了重要的見解。”
接下來,Cho的團隊計劃選擇性地削弱前額葉記憶回路,并研究這種操作是否會抑制對遠程恐懼記憶的回憶。
Cho說:“我們預計這些結果將有助于開發對創傷后應激障礙和其他與恐懼相關的疾病更有效的干預。”
這項研究得到了美國國家心理健康研究所的資助。
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