這項研究也許有助于消滅人類的創(chuàng)傷記憶,幫助創(chuàng)傷后應激障礙(PTSD)的患者。研究團隊的負責人Ofer Yizhar博士表示:“當回憶與強烈的情緒體驗相關(guān)聯(lián)時,如極度的快樂或恐懼,大腦就會創(chuàng)建新的回憶。因此,創(chuàng)傷經(jīng)歷的記憶往往是非常持久的,讓人們?nèi)菀谆忌螾TSD這種疾病。”
在這項研究中,Yizhar團隊的研究人員檢查了兩個腦區(qū)之間的溝通:杏仁核和前額葉皮質(zhì)。杏仁核在控制情緒中起著關(guān)鍵的作用,而前額葉皮質(zhì)主要負責認知功能和存儲長期記憶。之前的研究表明,這兩個腦區(qū)之間的相互作用有助于形成和存儲負性記憶,而這些相互作用在PTSD中受損;不過它們背后的確切機制都是未知的。
研究人員首先使用遺傳改造的病毒來標記那些與前額葉皮質(zhì)進行通訊的杏仁核神經(jīng)元。接著,利用另一種病毒,他們將編碼光敏蛋白的基因插入這些神經(jīng)元。之后用光照射大腦,這樣只有包含光敏蛋白的神經(jīng)元才被激活。這些光遺傳學操作讓研究人員能夠只激活與皮質(zhì)相互作用的杏仁核神經(jīng)元,然后繪制接受信號的皮質(zhì)神經(jīng)元。
一旦實現(xiàn)了對大腦中細胞相互作用的精確控制,他們轉(zhuǎn)而開始探索行為:不那么害怕的小鼠相比之下更傾向于冒險。他們發(fā)現(xiàn),當小鼠暴露于引起恐懼的刺激物時,杏仁核和皮質(zhì)之間就激活了一種強大的溝通方式。大腦顯示這種溝通的小鼠更有可能保留對恐懼的記憶,在每次聽到之前伴隨著恐懼的聲音時,它們都會很驚恐。
為了確認這種溝通方式如何有助于記憶的形成和穩(wěn)定,研究人員開發(fā)出一種創(chuàng)新的光遺傳學技術(shù),利用一系列重復的光脈沖,可削弱杏仁核和皮質(zhì)之間的連接。事實上,一旦連接被削弱,小鼠就不再對聲音表現(xiàn)出恐懼。
Yizhar博士表示:“我們的研究集中在神經(jīng)科學的一個基本問題上:大腦如何將情緒融入記憶之中?也許有一天,我們的研究結(jié)果將針對杏仁核和前額葉皮質(zhì)之間的連接開發(fā)出更好的治療方法,以減輕恐懼和焦慮的癥狀?!保ㄉ锿?薄荷)