Neuron：揭示大脑海马体调节机体记忆巩固的分子机制

2021年12月31日 讯 /生物谷BIOON/ --在快速的同步振荡事件中，海马体神经元群体的结构性再激活（尖波涟漪（SWRs，sharp wave ripples））被认为在机体大脑记忆的存储和使用过程中发挥着关键作用，CA2和CA3亚区域的活动可以优先于CA1的群体活动，对任何一个区域的长期抑制都会改变SWR的振荡特性；然而，目前研究人员并不是非常清楚CA2对振荡的确切贡献以及其中CA1神经元的重新激活机制。

科学家揭示大脑海马体调节机体记忆巩固的分子机制。

图片来源：RIKEN Center for Brain Science

近日，一篇发表在国际杂志Neuron上题为“CA2 inhibition reduces the precision of hippocampal assembly reactivation”的研究报告中，来自日本理化学研究所脑科学中心等机构的科学家们通过研究发现，小鼠大脑中的一个特定区域或许在睡眠期间协调巩固记忆的播放过程中发挥着重要的作用，这一研究发现或有望帮助研究人员理解诸如精神分裂症等神经性障碍发生的分子机制。

机体在清醒状态下的活动会产生短期记忆，这些记忆随后就会被巩固到大脑海马体的长期储存中，这一过程与海马体中CA1区域的尖波涟漪活动的独特脑波模式有关，这或许就会触发与最近经历有关的神经回路的选择性重新激活。文章中，研究人员重点分析了另一个名为CA2的海马体区域是如何促进CA1发生尖波涟漪活动的。CA2被认为主要会参与与社交互动相关的建议，然而，一些数据（包括来自实验室的数据）表明，CA2的作用或许已经扩展到了记忆的其它区域中。

此前，研究人员通过研究发现，在小鼠机体中失活CA2或许会在CA1中产生高度不规则的尖波涟漪模式，这类似于癫痫而并不是健康的大脑活动，但这种操作或许过于激进，其无法真正解析这些区域之间的相互作用。在这项最新研究中，研究人员采用了一种更为微妙的方法对小鼠进行遗传学修饰以便其CA2神经元能被短暂沉默表达，而不是广泛地失活；随后研究人员分析了CA2的短暂失活如何影响小鼠在探索实验环境后休息时的记忆形成。

图片来源：https://www.cell.com/neuron/fulltext/S0896-6273(21)00651-6?_returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS0896627321006516%3Fshowall%3Dtrue

这种操作从根本上改变了海马体的重放过程，研究者McHugh解释道，正常的记忆形成是通过与特定经验相关的神经元子集的离散、顺序重新激活来实现的，但当短暂抑制CA2时，这些不同的经历就会在时间上被同时重新激活，从而就会导致记忆巩固的干扰和问题的出现。值得注意的是，在积极探索期间，CA2的失活似乎并没有极大地影响短期记忆的形成。

这些研究发现或有力地支持了这一概念，即CA2的作用远远超出了社交互动的范围，其可能会延伸到一般记忆形成的更广泛的协调中去。由于这一区域也与多种其它大脑区域相连，为此研究人员重点分析了CA2在健康和疾病过程中参与了整合的神经信息。而一个让研究人员感兴趣的联系就是诸如精神分裂症等精神性疾病，其中记忆之间不合适的联系或许是导致患者思维紊乱或偏执等症状的基础。综上，本文研究结果表明，CA2的活动或许有助于依赖经验性的海马体回放的精确性。（生物谷Bioon.com）

原始出处：

Hongshen He，Roman Boehringer，Arthur J.Y. Huang, et al. CA2 inhibition reduces the precision of hippocampal assembly reactivation, Neuron (2021). DOI: 10.1016/j.neuron.2021.08.034