医学进展
2015年01月号
医学进展

海马区树突抑制有助于恐惧学习

作者:倪金杰

哥伦比亚大学Matthew Lovett-Barron教授等人的研究表明,皮层下的树突抑制的激活可以作为在恐惧学习中海马区排除厌恶刺激表征的一种机制。

大 脑最重要的功能之一是恐惧学习,其重要性体现为:动物对经历过的恐惧惊吓事件的学习记忆,能帮助其防御或躲避未来可能出现的、由相似刺激引起的危险,这是 一种基本技能,是生存所必需的本能。这种恐惧条件反射(contextual fear conditioning,CFC)依赖于大脑连续发挥两种功能:首先,对条件刺激(conditioned stimulus,CS)发展出统一的应答;然后,将这种条件刺激与厌恶事件,也就是非条件刺激(unconditioned stimulus,US)联系起来,作为记忆存储。CS是由背侧海马编码的,随后通过杏仁核的突触可塑性与US联系在一起。为了便于从多个基因学和解剖学 角度做神经记录,研究人员在CFC期间定义神经回路元件,应用双光子Ca2+在海马CA1区成像来实现记录。

研究人员为头部固定小鼠(head-fixed mice)开发了一个变化的CFC,简称hf-CFC,结合Ca2+成 像与细胞类型特异性失活技术,用头部固定和自由活动的小鼠来研究海马CA1区神经回路对恐惧学习的作用。经典的恐惧条件反射包含着CS与US先分开,再在 杏仁核中关联起来这样一个过程,认为海马区只编码CS,不接收US的有关信息。而本研究观察到,在US中,海马CA1区通过内嗅皮层出现了直接的大脑皮层 兴奋,表明CS和US的敏感信息元件在杏仁核之前就有结构上的重叠。这一结果表明,靶树突中间神经元提供了US所诱发的抑制,而这种抑制正是成功的恐惧学 习所需要的。这些中间神经元对于海马输入CS信号、排除US信号极为重要。在CA1区背侧或杏仁核神经元的失活能防止恐惧学习条件反射。(作者:倪金杰)

参考文献:Science 2014;343:857-863

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