《Science》突触特异性可塑性支持重叠记忆

【字体: 时间:2018年07月17日 来源:生物通

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  富山大学(University of Toyama)Kaoru Inokuchi博士领导的研究团队首次证明突触特异性可塑性代表特定记忆实体,并且特定记忆组件的突触可塑性对信息储存来说非常重要。

  

记忆是突触效力的一种长期改变,该过程被称为突触可塑性(synaptic plasticity),记忆储存于大脑特定神经元集合,这些神经元被称为印迹细胞(engram cells),在大脑遇到相应事件后被激活。当2个记忆相互关联时,对应每个记忆的细胞合奏重叠。但是,每段记忆都有它自己的身份,当两段记忆相互作用时,大脑如何储存和定义一个特定的记忆识别,然后再编码入共享集成中,在很大程度上还是未知。

富山大学(University of Toyama)Kaoru Inokuchi博士领导的研究团队首次证明突触特异性可塑性代表特定记忆实体,并且特定记忆组件的突触可塑性对信息储存来说非常重要。

研究人员将小鼠暴露于听觉恐惧环境,一种音调与足部电击有关。听觉皮层(AC)和内侧膝状体核(MGm)的中间段神经元终端和外侧杏仁核(LA)神经元之间的突触可塑性介导了这种关系。在完全逆行性遗忘后,光刺激激活LA的MGm和AC的集成终端未能引起恐惧记忆回忆(图1)。证明,记忆集成不存在于该电路之中。该研究结果与重置印迹集成之间的突触强度和功能连接相一致。

接下来,小鼠被暴露于两种不同的音调,分别间隔5个小时。促使LA中两个记忆轨迹发生相互作用和重叠。其中一个给定恐惧记忆的完全逆行性遗忘不会影响编码在共享集成中的关联恐惧记忆(图2),表明记忆被储存在了特定突触中。

然后,他们又讨论了每段记忆如何在共享集成中保留个自身份。研究人员使用光学长时程抑制(optical long-term depression,LTD)减弱突触对特定记忆的特异性突触效应。针对一段记忆的特定突触可塑性减弱拆解了印迹集成之间的特定连接,从而影响了记忆的恢复。

这项研究结果表明,突触特异性可塑性是联想恐惧记忆储存的必要和充足条件,它确保了记忆痕迹的独特性。此外,通过以突触特异性方式重置可塑性,研究人员首次实现了从记忆网络中选择性地和完全消除恐惧记忆,而不影响储存在共享集成中的其他记忆。这篇文章让我们更好地了解了记忆储存机制,并未创伤后应激障碍治疗提供了可能的新方法。

原文检索:Synapse-specific representation of the identity of overlapping memory engrams

(生物通:伍松)

 

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