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美国研究揭示通过刺激神经可清除大鼠记忆并重新恢复记忆

摘要 : 加利福尼亚大学圣地亚哥分校医学院在大鼠中清除并重新恢复记忆,深刻地改变了动物对过去事件的反应。这项研究发表在6月1日的《Nature》杂志上。

 研究人员擦除并重新恢复大鼠记忆,深刻改变了动物对过去时间的反应。研究首次揭示通过刺激脑中衰减和加强神经细胞——突触之间联接的神经频率有选择地除去一种记忆并预见重新恢复它的能力。

美国研究揭示通过刺激神经可清除大鼠记忆并重新恢复记忆

加利福尼亚大学圣地亚哥分校医学院在大鼠中清除并重新恢复记忆,深刻地改变了动物对过去事件的反应。这项研究发表在6月1日的《Nature》杂志上。

“我们能随意的形成一个记忆、清除记忆以及能重新恢复它,通过施加刺激选择性的加强或减弱突触联接,”神经科学教授Roberto Malinow博士说。

科学家们对已经进行遗传修改使其对光敏感的大鼠脑中进行光刺激一组神经,并同时释放一种电休克到动物的脚。老鼠很快知道视神经刺激与疼痛之间的联系并且在这些神经受刺激时显示出害怕行为。

分析表明光学刺激神经突触内的化学变化,表明突触加强。

实验的下一阶段,研究小组证明通过刺激与一种记忆清除相同的神经减弱这一线路的能力,低频率光学脉冲。这些大鼠随后不再对最初的神经刺激有害怕反应,暗示疼痛联想记忆已经被删除。

研究最令人吃惊的发现也许是,科学家发现他们能够重新激活失去的记忆通过重新刺激与一种记忆形成相同的神经,即高频光学脉冲。这些重新适应大鼠再一次对最初的刺激有害怕反应,即使它们的脚没有重新休克。

“我们能通过刺激神经频率加强或减弱突触引起一种动物有恐惧、然后不恐惧、然后再次有恐惧,”博士后研究生Sadegh Nabavi说。

在潜在的临床应用方面,阿尔茨海默氏症研究员Malinow指出,β-淀粉样肽累积在阿尔茨海默氏症病人的大脑中,以同样的方式减弱突触的联接,在大鼠中用低频率刺激被删除的记忆。“我们的工作揭示,我们可以颠倒这一过程减弱突触,我们有可能消除阿尔茨海默氏症患者的一些β-淀粉样蛋白的影响,”他说。

这项研究经费由美国国立卫生研究院(授予MH049159和NS27177)和治疗老年痴呆症基金赞助。

原文摘要:

Engineering a memory with LTD and LTP

Sadegh Nabavi, Rocky Fox, Christophe D. Proulx, John Y. Lin, Roger Y. Tsien & Roberto Malinow

It has been proposed that memories are encoded by modification of synaptic strengths through cellular mechanisms such as long-term potentiation (LTP) and long-term depression (LTD)1. However, the causal link between these synaptic processes and memory has been difficult to demonstrate2. Here we show that fear conditioning, a type of associative memory, can be inactivated and reactivated by LTD and LTP, respectively. We began by conditioning an animal to associate a foot shock with optogenetic stimulation of auditory inputs targeting the amygdala, a brain region known to be essential for fear conditioning. Subsequent optogenetic delivery of LTD conditioning to the auditory input inactivates memory of the shock. Then subsequent optogenetic delivery of LTP conditioning to the auditory input reactivates memory of the shock. Thus, we have engineered inactivation and reactivation of a memory using LTD and LTP, supporting a causal link between these synaptic processes and memory.

来源: Nature 浏览次数:141

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