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研究发现多巴胺电路可控制内存故障

在一项具有里程碑意义的神经生物学研究中,Scripps Research的科学家发现了一种记忆门控系统,该系统利用神经递质多巴胺指导短暂的遗忘,即暂时性的记忆消失,并自发地恢复。

斯克里普斯研究神经科学教授罗恩·戴维斯(Ron Davis)博士说,这项研究为科学家关于学习,记忆和主动遗忘的工作方式的发展图谱添加了新的线索。

戴维斯说:“这是首次发现暂时性记忆失效的机制。” “由于保护生物学的原因,我们有理由相信人类也存在类似的机制。”

这项名为“基于多巴胺的暂时性遗忘机制”的研究发表在《自然》杂志上。

每个人都经历过短暂的遗忘。名字落在我们的舌头上,但只有在开会后才浮出水面。我们走进一个房间,忘记了为什么要进入,直到我们离开。可以肯定,这很烦人。但这是精神上的毛病,还是精神错乱是正常大脑的特征?是难以捉摸的记忆被擦除并以某种方式恢复了,还是只是隐藏了一段时间?到目前为止,确切的暂时忘记是如何工作的还未知。

为了得出答案,戴维斯(Davis)的团队研究了常见的果蝇,该模型由于相对简单的大脑结构,易于研究且可翻译为更复杂的动物而受到神经生物学家数十年的青睐。

团队通过一系列训练练习使苍蝇飞起来,教他们将气味与令人不快的脚部震动联系起来。然后,他们观察到有几种干扰刺激物(例如蓝光或一阵空气)分散了苍蝇的注意力,因此他们暂时忘记了气味的负面联想。有趣的是,更强烈的刺激导致更长的遗忘期。

斯克里普斯研究公司(Scripps Research)的神经科学家罗恩·戴维斯(Ron Davis)博士实验室的研究生马丁·萨班达尔(Martin Sabandal)与他人合着了关于暂时性遗忘的新研究。信用:Scripps研究

额外的生化研究显示,果蝇中有一对释放多巴胺的神经元,称为PPL1-α2α'2,可指导暂时性遗忘。从其他神经元发出的多巴胺效果不一样。神经元激活了果蝇大脑记忆加工中心(称为蘑菇体)的神经元延伸的轴突上称为DAMB的多巴胺受体。

戴维斯说,瞬态遗忘电路的激活并不能消除苍蝇的长期记忆记忆,这表明瞬态遗忘不会影响随着时间的推移而获得的永久的,整合的记忆痕迹或字母。

论文的第一作者,斯克里普斯研究学院的研究生约翰·马丁·萨班达尔说,有趣的是,他们发现苍蝇的记忆力在短暂的遗忘期解除后得以恢复。位于佛罗里达州朱庇特的实验室。

萨班达尔说:“如果某些记忆被压抑,我们会表现得更好吗?我们能更好地学习或适应情况吗?没人知道。这是将来将要探讨的问题类型。” “我们临时发现,存在潜在的内存保留,只是在特定时刻无法表达。”

戴维斯说,在过去的40年中,对长期内存获取和整合的基本机制进行了深入研究,但是直到最近,人们才忘记了遗忘。事实证明这是一个引人入胜的领域。2012年,戴维斯(Davis)小组发现了一种指导永久性遗忘的机制,发现这是一个持续不断的活跃过程,显然是健康大脑功能所必需的过程。

“您可以想象我们一生中每天都会有成千上万的记忆,而大脑没有记忆或编码所有这些记忆的能力。因此,有必要删除与记忆无关的记忆我们的生存和我们的日常生活,”戴维斯说。

综上所述,越来越明显的是,我们认为记忆丧失的大部分原因并非是断线或年龄相关的衰落所致,而是一项重要功能,这是生存所必需的,戴维斯说。他补充说,还有更多工作要做。

“我们现在知道记忆中心中有一个特定的受体从多巴胺接收瞬态遗忘信号。但是我们还不知道下游会发生什么。该受体对暂时阻止记忆恢复的神经元生理有什么作用?这是主要的下一个目标,是了解这种多巴胺受体的激活如何发生这种阻滞。”戴维斯说。“我们才刚刚开始了解大脑如何导致短暂的遗忘。”

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