Cell:新研究揭示压力诱导的记忆泛化机制,有望开发出治疗创伤后应激障碍等疾病的新方法
来源:生物谷原创 2024-11-28 12:01
内源性大麻素受体的功能就像高级俱乐部的天鹅绒绳索。当压力诱导释放过多内源性大麻素时,天鹅绒绳就会掉落,从而形成更普遍的厌恶恐惧记忆。
在一项新的研究中,来自加拿大多伦多病童医院和卡尔加里大学等研究机构的研究人员发现,压力会改变我们大脑编码和检索厌恶记忆的方式,并发现了一种很有希望的新方法来恢复创伤后应激障碍(PTSD)患者的适当记忆特异性。相关研究结果于2024年11月15日在线发表在Cell期刊上,论文标题为“Stress disrupts engram ensembles in lateral amygdala to generalize threat memory in mice”。
如果你在一次演讲中结结巴巴,你可能会在下一次演讲时感到压力,因为你的大脑会将下一次演讲与那次糟糕的厌恶经历联系起来。这种类型的压力与一段记忆有关。
但是,由暴力或广泛性焦虑症等创伤性事件引起的压力可能会远远超出最初事件的范围,这就是所谓的压力诱发的厌恶记忆泛化(stress-induced aversive memory generalization),在其中,烟花或汽车回火可能会触发看似无关的恐惧记忆,让你的一整天都陷入困境。就PTSD而言,它可能会造成更大的负面影响。
在这项研究中,多伦多病童医院神经科学与心理健康项目高级科学家Sheena Josselyn博士和Paul Frankland博士及其团队确定了压力引起的厌恶记忆泛化背后的生物过程,并强调了一种干预措施,它可能帮助PTSD患者恢复适当的记忆特异性。
Josselyn说,“有点压力是好事,早上闹钟一响,压力就会让你起床,但压力过大也会使人衰弱。我们知道PTSD患者会对安全的情况或环境表现出恐惧反应,我们找到了一种方法来限制这种对特定情况的恐惧反应,并有可能减少PTSD的有害影响。”
作者能够阻断中间神经元(interneuron)表面上的内源性大麻素受体,将压力诱导的厌恶记忆泛化限制在特定的、适当的记忆中。
压力诱导的记忆泛化
在一种临床前模型中,作者让受试动物在厌恶事件发生前暴露于急性但安全的压力,以产生一种非特异性的恐惧记忆,这种恐惧记忆可由无关的安全情况触发,类似于PTSD在人类身上的表现形式。
他们随后研究了受试动物的记忆痕迹(memory engrams),其中记忆刻痕是大脑中记忆的物理表征。通常,记忆痕迹由数量稀少的神经元组成,但压力诱导的记忆痕迹涉及的神经元数量要多得多。这些较大的记忆痕迹产生了泛化的恐惧记忆,即使在安全的情况下也会被检索到。
压力诱导的记忆泛化机制
当仔细观察这些较大的记忆痕迹时,他们发现压力会导致内源性大麻素的释放增加,从而破坏中间神经元的功能,而中间神经元的作用是限制记忆痕迹的大小。
记忆与内源性大麻素系统
内源性大麻素系统能增强记忆的形成,并有助于将生活经历与特定的行为结果联系起来。在大脑的情绪处理中心——杏仁核,某些起着“守门员”作用的中间神经元具有内源性大麻素的特殊受体,有助于限制记忆痕迹的大小和记忆特异性。
但是,当释放过多内源性大麻素时,这些起着守门员作用的中间神经元的功能就会被破坏,从而导致记忆痕迹大小的增加。
Josselyn解释说,“内源性大麻素受体的功能就像高级俱乐部的天鹅绒绳索。当压力诱导释放过多内源性大麻素时,天鹅绒绳就会掉落,从而形成更普遍的厌恶恐惧记忆。通过阻断这些特定中间神经元表面上的内源性大麻素受体,我们可以从根本上预防PTSD的最令人衰弱的症状之一。”
压力与大脑发育之间的惊人联系
2023年,发表在Science期刊上的一项研究已发现,与成年大脑相比,发育中大脑中的记忆痕迹更大、更普遍,就像压力诱导的记忆痕迹一样(Science, 2023, doi:10.1126/science.ade6530)。在继续探索记忆痕迹大小、压力和年龄之间这种意想不到的联系时,他们还在深入研究日常压力可能会如何影响快乐记忆。
Frankland说,“构成人类记忆复杂性的许多生物功能和过程仍在探索之中。我们希望,随着我们更好地了解人类记忆,我们可以为那些在一生中患有多种精神疾病和其他脑部疾病的人提供现实世界中的治疗方法。”(生物谷Bioon.com)
参考资料:
Sylvie L. Lesuis et al. Stress disrupts engram ensembles in lateral amygdala to generalize threat memory in mice. Cell, 2024, doi:10.1016/j.cell.2024.10.034.
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