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科学家们解读果蝇记忆和遗忘的机制

导读 这是一个常见的表达方式,说你的大脑已经满了。虽然大脑并没有完全填满,但近年来研究人员发现,大脑有时会推翻旧记忆以便占用新记忆。现在...

这是一个常见的表达方式,说你的大脑已经满了。虽然大脑并没有完全填满,但近年来研究人员发现,大脑有时会推翻旧记忆以便占用新记忆。

现在,Scripps Research的一个团队首次展示了记忆形成然后被遗忘的生理机制。这项研究是在果蝇中进行的,研究了学习和遗忘期间发生的突触变化。研究人员发现,单个多巴胺神经元可以驱动学习和遗忘过程。该研究发表在Cell Reports上。

Scripps Research佛罗里达校区的神经科学系博士后研究员Jacob Berry博士说:“我们相信这个系统的设立是为了消除那些不重要但不一定能持续很长时间的记忆。”“我觉得所有这一切都是用相同的神经元来完成的。我们的文章正好强调了这是如何实现的。”

为了研究苍蝇的记忆,昆虫被调节以使特定气味与电击相关联。一旦他们接受过培训,科学家就会观察到他们随后会避免这种气味,这证实了记忆已经完成。通过监测调节过程之前和之后大脑中神经元的活动,科学家们可以深入了解记忆形成的生理基础。

在早期的工作中,Scripps研究团队表明,存在特定的多巴胺能电路,它们与记忆的形成和记忆的消除有关。在目前的研究中,研究人员使用成像技术更详细地研究了这一过程。他们发现,当行为记忆降低时,在学习过程中所产生的细胞变化被相同的多巴胺神经元逆转,这些神经元首先帮助形成了变化。

研究人员还发现,当这种多巴胺神经元被招募形成新的记忆时,它也可以降低老记忆。“每当你学到新的东西,你就会同时形成新的记忆,同时可能会干扰或消除旧记忆,”贝瑞说。“这是一个非常重要的平衡行为,可以防止你变得过载。”

“几十年来,研究学习和记忆的神经科学家一直关注大脑如何获取信息以及如何使信息成为稳定的记忆,这个过程称为记忆巩固,”第一作者Ron Davis博士说,他是一位教授和教授。斯克里普斯研究部神经科学系。“直到最近,神经科学家才意识到积极遗忘的重要性,并开始解开导致大脑遗忘的过程。”

贝瑞补充说,这种学习和遗忘过程有助于解释追溯干扰,这是心理学中的常见观察。追溯干扰描述了当最近的信息妨碍调用旧信息时的情况 - 例如,用当前老板的名字呼叫你的前任老板。

尽管这项研究是在果蝇中进行的,但研究人员预计这些研究结果将适用于包括人类在内的高等生物。“进化很早就制定了很多这样的重要过程,”Berry说,“所以在更简单的生物体中研究这些突触通路有很多相关性。”

“由Berry领导的这项研究不仅为主动遗忘的大脑机制提供了新的见解,而且提供了一个很好的例子,说明我们从实验室动物如果蝇,果蝇中学到了多少脑功能,”戴维斯补充道。

理解记忆和遗忘的过程 - 以及可能如何操纵它们 - 对人类有很多影响。对于诸如药物成瘾或创伤后应激障碍的情况,开发可以促进主动遗忘的方法可能是有益的。另一方面,提高记忆力可以帮助治疗痴呆症和其他形式的记忆丧失。

除了戴维斯和贝瑞之外,斯克里普斯研究博士后研究员安娜·帕恩还为该论文做出了贡献,多巴胺神经元通过内存追踪的双向调制来调解学习和遗忘。该研究得到了美国国立卫生研究院的支持(拨款4R37NS019904-33,4R01NS052351-10和5R35NS097224-02)。

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