科学家用光擦除小鼠特定记忆并证实脑学习理论

科学公园讯(挣脱枷锁的囚徒/译)科学家用光擦除了小鼠特定的记忆，并证实了大脑的不同部分共同完成情节记忆检索的理论。

他们用的这项技术被称为光遗传学，是由斯坦福大学卡尔Diesseroth所开创的一种新的方式，可以用光来操作和研究神经细胞。该技术正迅速成为研究脑功能的标准方法。

加州大学戴维斯分校的田中一正和布莱恩Wiltgen及其同事们，采用这种技术验证了长期以来有关记忆再现的理论。

大约40年，神经科学家推测，检索具体地点和事件的情节记忆需要大脑皮层和海马共同工作才能完成。该理论认为，学习包括皮层处理和海马检索过程这种活动模式，可以允许人回忆曾经体验过的活动。如果海马受损，患者可能会失去几十年的记忆。

在光遗传学应用之前，这种模式很难直接检验。

研究者使用的转基因小鼠，当神经细胞被激活它们都发出绿色荧光，表达一种蛋白质，而且使用光能够关闭细胞活动。

这样，他们就可以观测到在学习和记忆检索过程中大脑皮质和海马哪些神经细胞被激活，并可以通过光定向将其关闭。

他们将实验鼠关在笼子里，并接受轻度电击训练。正常情况下，小鼠被置于一个新的环境会不停的通过鼻子探索周围的环境。但是，当把接受过电击的小鼠放进它们熟悉的笼子里，它们就会“冻结”在一个地方一动不动，并表现出“恐惧反应。”

研究者首先显示了了他们可以标记参与学习的细胞，并证明它们在记忆回放时被激活。然后，他们能够用光定向关闭海马特定的神经细胞的活性，这时小鼠丧失原先有关电击这种不愉快事件的记忆。

更有趣的是，当关闭海马其他细胞活性的时候，并不影响该记忆的检索回放。同时显示，遵循从海马到特定皮层神经纤维传导的顺序进行。这就说明记忆检索和回放需要海马和大脑皮层特定细胞共同协调工作才能完成，就为长期以来有关学习和记忆检索回放的理论提供了直接性证据。

而且，实验中他们看到了特定皮层细胞是如何与杏仁核细胞产生联系，并共同参与冻结反应中小鼠情绪的产生和调节的。

论文发表在10月9日 在线发布的Neuron杂志上。

来源：

Manipulating memory with light: Scientists erase specific memories in mice

Cortical Representations Are Reinstated by the Hippocampus during Memory Retrieval