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美国科学家让记忆操控成真

浏览次数: 作者: 发布时间:2015-01-02

北京时间10月13日消息 科学日报报道,美国加州大学戴维斯分校神经科学中心和心理学系的研究人员利用光消除了老鼠的特定记忆,并证明了大脑不同部分是如何相互协作以取回情景记
北京时间10月13日消息 科学日报报道,美国加州大学戴维斯分校神经科学中心和心理学系的研究人员利用光消除了老鼠的特定记忆,并证明了大脑不同部分是如何相互协作以取回情景记忆的基本理论。   由美国斯坦福大学的卡尔?迪瑟洛斯(Karl Diesseroth)首次倡导的光遗传学(optogenetics)是一项利用光操控和研究神经细胞的新技术。光遗传学技术自问世后迅速成为研究大脑功能的标准方法。   美国加州大学戴维斯分校的田中一正(Kazumasa Tanaka)、布莱恩?维尔特根(Brian Wiltgen)和同事们利用这项技术测试了一个长期存在的有关记忆恢复的观点。近40年来神经系统科学家提出理论称,恢复情景记忆——也即有关特定地点和事件的记忆——涉及大脑皮层和海马体之间的协调运作,海马体是位于大脑深处的小型结构。   “这一理论认为学习涉及在皮质里处理信息,而海马体在记忆恢复时会复制这种活动样式,使得人可以再次经历这一事件。” 维尔特根说道。如果海马体受损,那么病人会丢失长达数年的记忆。但在光遗传学技术问世之前,这一理论模型一直都很难直接测试。   田中和维尔特根在实验中使用了转基因老鼠,这使得当神经细胞被激活时,它们都会发出绿色荧光并且表达一种蛋白质,后者使得细胞可以通过光来切断。因此科学家们可以确定在学习和恢复记忆时,大脑皮层和海马体中的哪些神经细胞被激活,从而通过一根光纤电缆发出的光来关闭它们。   科学家们把老鼠放在一个笼子中并对它们进行轻微电击由此来训练它们。一般来说处于新环境的老鼠会四处嗅探,但是当它们被放在一个曾经遭受过电击的笼子里时,它们静止在原地处于一种“恐惧反应”。   田中和维尔特根首次显示他们能够标记参与学习和记忆的神经细胞,并论证了这些细胞在恢复记忆时会被重新激活。他们能够关闭海马体里的这些特定细胞,并证实老鼠会丢失不愉快事件的记忆。他们还显示了关闭海马体里的其它细胞并不会影响这部分记忆的恢复,   维尔特根表示:“大脑皮层无法独立完成这一任务,它需要海马体的输入。这是我们领域里长久存在的基本假设,而田中的数据提供了证明这一假设真实性的第一批直接证据。   研究还调查了大脑皮层里的特定细胞是如何与杏仁核相连的,后者是大脑里涉及情绪和产生静止反应的结构。

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