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研究人员发现大脑如何编码恐惧记忆

加州大学河滨分校的科学家发表的有关“恐惧记忆”的研究可能导致减少创伤后应激障碍(PTSD)影响的疗法的发展。

为了在动态环境中生存,动物会对危险情况产生适应性的恐惧反应,需要海马,前额内侧皮层和杏仁核(三个大脑区域相互连接)的协调神经活动。此过程的中断会导致PTSD的适应不良,普遍恐惧,影响7%的美国人口。

Cho实验室的细胞生物学和神经科学助理教授Cho-Hyeong Cho和Cho实验室的博士后研究员Woong Bin Kim现在发现,海马神经元群体既向杏仁核又向mPFC投射,正是这些神经元有效地将信息传递到这两个大脑区域,以编码和检索与厌恶事件相关的上下文的恐惧记忆。

这项研究发表在5月10日的《神经科学杂志》上,它是第一个量化这些“双投射”海马神经元并解释它们与仅投射海马神经元相比如何更有效地传达上下文信息以进行恐惧反应的研究。到mPFC或杏仁核。

研究的主要作者,UCR医学院胶质细胞中心成员Cho表示:“使用小鼠模型完成的这项研究扩大了我们对大脑相关上下文相关恐惧记忆的编码方式的认识。” -神经交互作用,“并可以为减少PTSD的病理性恐惧提供新疗法的开发。”

为了可视化双重投射的海马神经元,Cho和Kim使用了一种追踪方法,其中投射到不同大脑区域的海马神经元用不同颜色的荧光蛋白标记。两人还开发了一种新的电生理记录和光遗传学方法,以检查双投射神经元与mPFC和杏仁核的连接情况。(这些实验方法可用于检查投射到多个目标的其他大脑区域。)

乔说:“我们惊讶地发现,投射到杏仁核或mPFC的海马神经元多达17%,实际上是双投射神经元。”“尽管先前的研究表明存在双投射海马神经元,但神经科学家在研究海马,杏仁核和mPFC之间的神经通路在情境恐惧学习中的作用时,很大程度上忽略了它们。”

Cho解释说,上下文恐惧记忆的获取(编码)和检索需要海马,杏仁核和mPFC中协调的神经活动。海马编码情境提示,杏仁核存储情境和厌恶事件之间的关联,并且mPFC发出防御反应在当前情境中是否合适的信号。

上下文被广泛定义为围绕事件的一组情况。在情境恐惧调节中,将实验对象置于情绪中性的情境(例如房间)中并表现出厌恶刺激(例如电击)。然后,他们学会将情境与厌恶事件相关联,并在随后置于该情境中时表现出恐惧反应(例如冻结行为)。

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