Cell | 压力如何影响记忆与焦虑:从小鼠的大脑中寻找答案

文摘   2024-11-17 23:50   新加坡  

      压力如何影响记忆?为什么有些人在安全的环境中依然会感到威胁?这是一项长久以来困扰科学界的问题。近期发表于《Cell》的研究"Stress disrupts engram ensembles in lateral amygdala to generalize threat memory in mice (应激破坏小鼠侧杏仁核的印痕集合以形成威胁记忆)"揭示了一条重要线索:在小鼠模型中,压力会改变大脑形成记忆的方式,导致对无害环境的恐惧反应。研究成果可能为创伤后应激障碍(PTSD)和广泛性焦虑障碍(GAD)患者的治疗提供新方向。

背景与研究意义

    记忆是如何储存的?答案藏在大脑的神秘网络中。记忆通常被编码在被称为“记忆痕迹”(engrams)的神经元群中。这些神经元在记忆形成时被激活,随后在记忆回忆时被重新激活。然而,压力或创伤会打破这种精确的神经连接,让人对无关的事物也产生恐惧。例如,一次厨房的烫伤可能让人不再敢靠近炉灶,甚至对整个烹饪过程产生抗拒。这种过度泛化的恐惧在PTSD和GAD患者中十分常见。新研究首次阐明了压力如何通过改变记忆痕迹的形成导致这种现象。


压力如何改变记忆形成?

      来自加拿大多伦多病童医院的神经科学家Sheena Josselyn团队设计了一项精巧的三步实验,以探究压力对记忆形成的影响。他们的研究对象是小鼠,实验过程如下:

  1. 诱发压力:通过注射压力荷尔蒙皮质酮(corticosterone)或将小鼠限制在狭窄的管中,研究人员使小鼠处于压力状态。

  2. 记忆形成:在压力状态下的小鼠和对照组小鼠分别经历了两种声音刺激——中等音调(中性事件)和高频哨声(伴随脚部电击的恐惧事件)。

  3. 记忆测试:随后,将小鼠置于新环境中播放这两种声音,观察其行为反应。结果发现,未受压力的小鼠仅对高频哨声产生冻结反应,而受压力的小鼠对两种声音均表现出冻结,显示它们无法区分中性事件和恐惧事件。


大脑中的“独家俱乐部”

    通过观察小鼠大脑的神经活动,研究团队发现了压力改变记忆痕迹形成的具体机制。在未受压力的小鼠中,每种声音刺激仅激活一小部分神经元(即形成小型记忆痕迹)。而在受压力的小鼠中,神经元活动变得异常广泛,形成了更大的记忆痕迹。

      研究进一步揭示,这种现象源于杏仁核中一种复杂的化学信号链反应。正常情况下,特定神经元通过释放GABA(一种抑制性神经递质)来限制记忆痕迹的规模。这种机制类似于夜店的“绒索”,只允许部分神经元进入“记忆俱乐部”。然而,在压力下,兴奋性神经元释放大量内源性大麻素(endocannabinoid),通过糖皮质激素受体抑制了GABA的释放,“绒索”被撤下,大量神经元涌入记忆痕迹,导致过度泛化。


潜在的干预手段

     令人振奋的是,研究人员发现,通过使用两种药物可以逆转压力对记忆形成的影响。其中一种药物是米非司酮(mifepristone),可以阻断糖皮质激素受体的作用。然而,研究也指出,这些药物仅在记忆形成时有效,且可能带来超出大脑范围的副作用,因而在人类中应用仍面临挑战。

     目前,Josselyn团队正尝试探索是否能在记忆形成后通过其他方式改变记忆痕迹,或者开发更多缓解压力对记忆影响的手段。


启示与展望

     这项研究不仅揭示了压力如何影响记忆形成的生物学机制,也为理解和治疗PTSD与焦虑症提供了新思路。未来,随着对记忆痕迹研究的深入,我们或许能够更精准地干预压力相关的记忆障碍,让人们摆脱无谓的恐惧,回归平静的生活。

文字写作: Smriti 
责任编辑:er不er
文章编号:282
论文链接:https://www.cell.com/cell/abstract/S0092-8674(24)01216-9?_returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS0092867424012169%3Fshowall%3Dtrue

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