海马背侧CA1区至前边缘皮层的θ节律信息流驱动记忆再巩固的神经机制

本研究针对创伤后应激障碍(PTSD)等焦虑症治疗中记忆再巩固机制不清的问题，通过电生理记录和光遗传学技术，揭示了恐惧驱动回避记忆再巩固过程中海马背侧CA1区(dCA1)与前边缘皮层(PrL)间θ节律同步性增强的关键作用。研究发现仅在安全环境下习得的回避记忆再激活时会增强dCA1→PrL的θ波段功能连接，且该连接强度可预测记忆保留效果，通过光遗传学抑制该通路可选择性消除再巩固记忆。这项发表于《iScience》的研究为记忆再巩固提供了明确的神经振荡标记，对开发创伤记忆干预新策略具有重要临床意义。

　　

记忆的持久性和可塑性是神经科学领域的核心问题。当记忆被提取时，会进入不稳定的"再巩固"状态，这为修改不良记忆提供了治疗窗口。然而，记忆再巩固的神经机制尚未完全阐明，特别是缺乏明确的电生理标记物，严重制约了临床应用。创伤相关障碍如PTSD患者常被侵入性记忆困扰，现有疗法难以精准消除特定创伤记忆。因此，揭示记忆再巩固的神经振荡特征，对发展靶向干预策略至关重要。

巴西联邦大学记忆研究实验室的Andressa Radiske、María Carolina Gonzalez等研究人员在《iScience》发表研究，通过整合行为学、电生理学和光遗传学技术，系统考察了回避记忆再巩固过程中海马-前额叶环路的功能连接变化。研究采用雄性Wistar大鼠的台阶抑制回避(SDIA)范式，这种单次训练的恐惧驱动任务能同时激活海马背侧CA1区(dCA1)和前边缘皮层(PrL)。关键创新在于区分了"可再巩固"与"不可再巩固"的记忆状态：只有预先熟悉训练环境的大鼠(PEX组)，其回避记忆才能在再激活后进入依赖蛋白质合成的再巩固过程；而未熟悉环境的对照组(HAN组)记忆则保持稳定。

研究主要采用四类技术方法：(1)台阶抑制回避行为范式结合环境预暴露设计；(2)双脑区局部场电位(LFP)同步记录与频谱分析；(3)光遗传学通路特异性调控(AAV-CAG-ArchT-GFP病毒标记dCA1→PrL通路，黄光抑制突触终末)；(4)Granger因果分析定向功能连接。实验动物为3月龄雄性Wistar大鼠，样本量每组6-8只。

未强化的SDIA记忆再激活诱导再巩固
通过蛋白质合成抑制剂茴香霉素(anisomycin)干预证实，仅在环境预暴露(PEX)组大鼠中，dCA1区蛋白质合成阻断能导致再激活后的记忆损伤，而对照组(HAN)不受影响。这确立了研究再巩固特异性机制的行为模型基础。

再巩固增强dCA1→PrLθ节律连接
LFP分析显示，PEX组在记忆再激活时出现dCA1区θ波段(5-10 Hz)功率短暂升高，伴随dCA1-PrL间θ相干性和相位锁定值(PLV)显著增强。Granger因果分析揭示这种功能连接具有明确方向性：dCA1→PrL的θ节律信息流在再激活期间持续增强，而反向连接无变化。这种特异性改变在δ、β、γ等频段均未观察到，且与运动无关。

抑制dCA1→PrL通路损害再巩固
病毒示踪和免疫荧光证实dCA1向PrL的直接投射。通过黄光特异性抑制dCA1在PrL的突触终末，可阻断再激活诱导的θ相干性增强，导致24小时后(而非3小时内)的记忆损伤。这种效应具有通路特异性：未再激活的记忆、HAN组记忆或蓝光对照组均不受影响。

dCA1→PrLθ同步性预测记忆保留
Cox比例风险模型显示，再激活期间的θ相干性与后续记忆保留呈显著负相关(HR=0.17)，相位锁定值同样具有预测力(HR=0.36)。这表明θ同步强度可作为再巩固效率的生物标记。

这项研究首次阐明记忆再巩固依赖特定的神经振荡模式——海马dCA1区向前边缘皮层PrL的θ节律信息传输。从机制看，当记忆在安全环境下形成时，再激活会触发对回避行为后果的竞争性表征，dCA1-PrL的θ同步可能介导这种冲突解决过程。从转化医学角度，该发现具有三重意义：首先，dCA1→PrLθ相干性可作为临床评估记忆可塑性的客观指标；其次，靶向调控该通路或能选择性消除创伤记忆；最后，为开发基于脑电神经反馈的个性化治疗提供理论基础。研究局限在于仅使用雄性动物，而PTSD在女性中更高发，未来需验证结果的性别普适性。此外，该机制是否适用于奖赏记忆等其他类型记忆，也有待进一步探索。