决定记忆走向的分子是什么?

作者: Yasemin Saplakoglu

来源: 环球科学

发布日期: 2022-11-02 22:25:49

研究发现,神经降压素这一小肽分子在大脑编码新记忆为积极或消极时起决定性作用,这一发现不仅揭示了大脑如何处理情感记忆,还为探索焦虑、成瘾等神经精神疾病的生物学基础提供了新视角。

当大脑将新的记忆编码为积极或消极时,一个分子决定了这些记忆的走向。你正在肯尼亚度过一生难忘的假期——在热带大草原上穿梭游猎,跟随着向导的指引观看右侧的象群和左侧的狮群。数年以后,你走进家乡的一处花店,似乎又一次闻到了大草原上胡狼柿的花香。此时的你闭上眼睛,花店在眼前消失,而你又回到了当年在草原上飞驰的路虎车上。你再次深吸一口气,微笑着沉浸于愉快的回忆当中。

当新的记忆被编码为积极或消极经验时,相应的记录就会在大脑的不同部位建立起来。研究人员正在研究是什么决定了信息的走向。加州萨克生物研究所(Salk Institute for Biological Studies in California)的博士后研究员李浩(Li Hao)说:“你的大脑实际上是将气味与积极或者消极的感受联系在了一起。这些感受不仅和记忆相关,确切来说它们是记忆的一部分。

”当大脑进行信息编码时,它会赋予信息一个情绪“效价”,将经历定性为好或坏的记忆。

现在我们已经知道大脑是如何进行这一过程的:根据李浩和他的团队最近在《自然》杂志上的报道,记忆究竟是会让人高兴还是害怕,是由一种叫做神经降压素的小肽分子决定的。他们发现,当大脑对当下新的体验给出积极或者消极的定论后,神经元会调节神经降压素的释放,这种变化会使得传入的信息通过不同的神经通路进行编码,从而形成积极或消极的记忆。

这些发现表明,在编码记忆的过程中,大脑会侧重于对令人恐惧的事物的记忆——可能正是这一演化而来的怪异偏好帮助了我们的祖先保持警惕。李浩说,这些发现也为探索焦虑、成瘾和其他神经精神疾病的生物学基础提供了新的机遇。这些疾病有时可能是由于情绪赋价机制的崩溃,导致负面情绪处理过多造成的。从理论上讲,研制出针对这一机制的新药物可能是一种治疗途径。

神经科学家们仍远远不能确切地理解我们的大脑是如何编码、巩固,或忘却(与巩固相对)记忆的。然而,他们始终认为情绪赋价是形成情感记忆过程中必不可少的一部分。“大脑将环境中的线索和经历记录为好记忆或坏记忆的能力,对生存至关重要。”李浩说,“如果在吃完一颗浆果后开始身体不适,那么我们之后会本能地避免吃同一种浆果,以及任何看起来像它的东西。如果吃浆果能带来味觉的满足感,我们可能会寻找更多。

要想知道是该接近还是避开一个刺激或物体,你必须首先知道这个东西是好是坏。”

这些发现也是说明大脑是多么综合的一个很好的例子,李雯说:“杏仁核需要丘脑,而丘脑可能需要来自其他地方的信号。如果能知道大脑中哪些神经元在向丘脑传递信号,那将非常有趣。”最近发表在《自然-通讯》上的一项研究发现,单一的恐惧记忆可以在大脑的多个区域被编码。涉及神经回路的种类可能取决于记忆的特点。例如,神经降压素在编码没有太多情感关联的记忆时可能不那么重要,比如当你学习词汇时形成的陈述性记忆。

神经降压素和丘脑神经元在情感赋价方面的清晰作用可能使它们成为治疗神经精神疾病药物的理想靶点。李浩说,从理论上讲,如果你能修复疾病带来的情感赋价问题,你就有可能治疗这种疾病。目前还不清楚针对神经降压素的治疗药物是否能改变已经形成的记忆的赋价。“但那是一个希望。”南布里说。从药理学上讲,这并不容易。

塔斯克说:“多肽是出了名的难以处理,因为它们无法穿过血脑屏障,而血脑屏障将大脑与外来物质和血液化学的反应隔离开来。但这也并非不可能,开发靶向药物依旧是该领域的主要发展方向。”

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