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综述:海马体中的厌恶记忆印迹
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年04月22日 来源:Brain Organoid and Systems Neuroscience Journal
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这篇综述系统梳理了海马体(Hippocampus)各亚区(DG/CA1/CA3/CA2)在厌恶记忆印迹(engram)形成中的作用机制,重点探讨了恐惧条件反射(FC)和应激诱导记忆的神经环路特征,揭示了背侧海马体(ds)的空间记忆编码与腹侧(vent)情绪处理的差异,并阐述了成年神经发生(AHN)通过模式分离(pattern separation)调控记忆重构的分子机制,为创伤后应激障碍(PTSD)和抑郁症的神经病理学研究提供了新视角。
海马体中的厌恶记忆印迹
引言
海马体作为陈述性记忆形成的关键脑区,通过神经元集群(engram cells)的持久生理变化实现记忆编码。记忆印迹具有三大特征:学习激活、持久细胞改变(巩固)和部分刺激触发的再激活。现代技术如TRAP(靶向活性群体重组)和vGATE(病毒递送的遗传活性标记)系统,结合化学遗传学(DREADD)和光遗传学(ChR2)工具,使研究者能够精确操控特定记忆印迹。
海马体亚区及其连接
经典三突触环路包含齿状回(DG)、CA3和CA1区,信息流从内嗅皮层(EC)经外侧通路(LEC→SP→CA3a→CA1p)传递感觉信息,内侧通路(MEC→IP→CA3c→CA1d)处理空间信息。背侧海马体主导空间导航,腹侧区通过与前额叶皮层和杏仁核的连接调控情绪行为。CA2区作为社交记忆枢纽,其独特功能近年逐渐被揭示。
DG、CA3和CA1的记忆功能
DG通过稀疏的颗粒细胞活动实现模式分离,而CA3凭借反复突触完成模式完成(pattern completion)。成年新生神经元(AHN)显著增强DG的模式分离能力,实验显示抑制CA3a区可改善空间记忆精度。CA1区作为主要输出节点,其近端区域(CA1p)对恐惧记忆的稳定性起关键作用,远端(CA1d)则参与新异信息检测。
厌恶情境与记忆效价
4.1 恐惧
背侧DG恐惧印迹的光遗传学激活可在新情境诱发冻结行为,CA3b区印迹再激活强度与记忆牢固度正相关。近端CA1通过CA3a-MEC环路维持情境恐惧记忆的稳定检索,其损伤会导致回忆障碍。
4.2 应激
慢性社会挫败应激(CSDS)易感个体表现出背腹侧CA1印迹密度增加,与社交回避行为正相关。急性应激通过扩大DG恐惧印迹规模导致记忆泛化,而腹侧CA1"焦虑细胞"的转录特征揭示了效价特异性编码机制。
4.3 记忆效价
背侧DG印迹具有独特的效价可塑性:光遗传学激活原先恐惧编码的神经元群体,在奖赏条件反射后可逆转行为表现。腹侧CA1通过差异投射到伏隔核(NAc)和杏仁核的神经环路,实现食欲性与厌恶记忆的可逆性切换。
成年神经发生的调控作用
增加AHN可通过沉默成熟颗粒细胞促进恐惧记忆消退,加速记忆系统巩固(systems consolidation)向新皮质的转移。临床证据显示PTSD患者AHN缺陷可能导致模式分离障碍,这与恐惧泛化的病理特征高度吻合。最新发现表明AHN介导的系统再巩固(reconsolidation)需要海马印迹重构,这为记忆更新障碍提供了机制解释。
结论展望
当前研究揭示了背腹侧海马体在效价处理中的分级机制:背侧DG通过CA3a-CA1p微环路维持情境精确性,腹侧CA1-NAc通路动态编码情绪价值。未来需整合全脑印迹图谱(engrome)分析,结合抑制性印迹(如SST中间神经元)和突触可塑性研究,深入解析创伤记忆的个体易感性差异。多模态追踪技术将有助于揭示AHN调控印迹重构的时空动力学特征,为记忆障碍的靶向干预开辟新途径。
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