加利福尼亞州爾灣市，2021年9 月 22 日— 新鮮出爐的巧克力曲奇餅干的香味是否曾讓您回到祖母家的下午?有沒有一首老歌勾起了第一次約會的回憶?記住不相關項目(氣味和地點、歌曲和事件)之間關系的能力被稱為聯(lián)想記憶。
心理學家在 1800 年代開始研究聯(lián)想記憶，威廉·詹姆斯在他 1890 年的經(jīng)典《心理學原理》中描述了這種現(xiàn)象。今天的科學家們一致認為，在內(nèi)側顳葉或著名的大腦“記憶中心”中發(fā)現(xiàn)了負責形成聯(lián)想記憶的結構，但所涉及的特定細胞以及這些細胞是如何被控制的，一直是個謎，直到現(xiàn)在。
加利福尼亞大學歐文分校的神經(jīng)科學家在大腦的記憶中心發(fā)現(xiàn)了特定類型的神經(jīng)元，它們負責獲取新的聯(lián)想記憶。此外，他們還發(fā)現(xiàn)了這些聯(lián)想記憶神經(jīng)元是如何被控制的。我們在日常生活中依賴聯(lián)想記憶，這項研究是了解這些類型記憶如何在大腦中形成的詳細機制的重要一步。
“雖然聯(lián)想記憶是我們?nèi)粘Ｉ钪凶罨镜挠洃浶问街?，但?lián)想記憶的潛在機制仍不清楚”，首席研究員、學習與記憶神經(jīng)生物學中心教員、解剖學和神經(jīng)生物學助理教授 Kei Igarashi 說在 UCI 醫(yī)學院。
今天發(fā)表在《自然》雜志上的這項研究首次報道，內(nèi)側顳葉外側內(nèi)嗅皮層中的特定細胞，稱為扇細胞，是獲得新聯(lián)想記憶所必需的，并且這些細胞受多巴胺控制，一種已知與我們的快樂或獎勵體驗有關的大腦化學物質(zhì)。
在這項研究中，研究人員使用電生理記錄和光遺傳學來記錄和控制小鼠風扇細胞的活動，因為它們學習將特定氣味與獎勵聯(lián)系起來。這種方法使研究人員發(fā)現(xiàn)風扇細胞計算并表示兩個新的不相關項目(氣味和獎勵)的關聯(lián)。這些風扇單元是成功獲取新的關聯(lián)存儲器所必需的。沒有這些單元格，可以檢索預先學習的關聯(lián)，但無法獲取新的關聯(lián)。此外，獲得新的關聯(lián)也需要多巴胺。
“我們從沒想過多巴胺參與了記憶回路。然而，隨著證據(jù)的積累，多巴胺的參與逐漸變得清晰起來，”五十嵐說。“這些實驗對我們來說就像一個偵探故事，我們對結果感到興奮。”
這一發(fā)現(xiàn)是理解記憶如何在大腦中形成的難題中的一個重要部分，并為其他研究人員可以繼續(xù)建立奠定了基礎。眾所周知，在阿爾茨海默病等神經(jīng)退行性疾病中，聯(lián)想記憶能力會下降。了解這些記憶如何形成的神經(jīng)生物學機制是開發(fā)治療方法以減緩阿爾茨海默病聯(lián)想記憶能力喪失的第一步。
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