Science:抹除记忆!用神经光学系统操纵记忆

2021
11/16

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医诺维
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说到抹除记忆,不禁让人想起科幻电影《黑衣人》中的情节,剧中“黑衣人”特工使用闪光器擦除人类记忆。生活中使我们困扰的不仅是痛苦的爱情,或许是童年受虐、惨烈的车祸、遭遇爆炸等等。这些可怕的场景会变成记忆,带来一生的阴影。

2021年11月11日,日本京都大学的研究人员在国际顶尖期刊" Science "上发表了一篇题为" Stepwise synaptic plasticity events drive the early phase of memory consolidation "的研究论文。

该研究表明,使用一种新的神经光学系统可以操纵记忆,研究人员用神经光学系统成功的抹除了小鼠的记忆

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记忆最初在海马体中编码,然后转移到其他大脑区域进行长期存储。突触可塑性是学习的基础,在记忆巩固中起着关键作用。尽管突触可塑性是这些过程的关键,但其精确的时空分布仍知之甚少。

长时程增强(LTP)是突触传递功能可塑性的重要表现形式,是研究学习与记忆的细胞模型。长时程增强指的是在许多脑区,短暂强直刺激引起兴奋性突触传递持续增强。LTP通过神经活动加强突触,对记忆形成至关重要。记忆在大脑中形成的时间和地点可以通过检查何时以及哪些细胞进行LTP来确定。

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光照对小鼠大脑突触的影响

在该研究中,研究人员开发了一种可以控制早期结构长时程增强的新工具,可以通过选择性操纵LTP,研究人员发现海马体的局部电路是编码事件后不久记忆形成所必需的。这项技术阻碍了长时程增强的神经活动,否则会在睡眠中巩固记忆。

首先,研究人员在小鼠模型的大脑中注射腺相关病毒AAV,携带表达由丝切蛋白cofilin和荧光制成的融合蛋白。当暴露在光线下时,这些蛋白质会释放活性氧,使附近的化合物(丝切蛋白)失活。

海马体是记忆首先存储的地方,海马体中LTP的发生首为重要。研究发现,当大脑的这一区域受到照射时,在小鼠学习一项任务后立即进行一次,然后在学习后的睡眠中再次受到照射,记忆就会被抹除

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研究人员表示,通过有针对性的照明消除局部LTP,清楚地擦除了记忆,这项新技术提供了一种在细胞水平上隔离大脑中时间和空间记忆形成的方法。

此外,与LTP相关的突触异常与记忆和学习障碍以及精神疾病有关,例如阿尔茨海默病和精神分裂症,预计该研究的方法为一系列精神障碍疾病治疗提出了新方向。

论文链接:

DOI:10.1126/science.abj9195

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关键词:
海马,长时程增强,大脑,记忆

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