現(xiàn)實(shí)生活中,人們時常需要將前后間隔發(fā)生的事件進(jìn)行關(guān)聯(lián),形成聯(lián)合型情景記憶,幫助人們根據(jù)先前信息預(yù)測后續(xù)事件并做出行為反應(yīng)。在神經(jīng)科學(xué)研究中,常用痕跡型條件恐懼行為范式(TFC)探究這種不連續(xù)事件關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí)的神經(jīng)機(jī)制?;赥FC邏輯的行為范式常用于神經(jīng)退行性疾病的認(rèn)知測試以及情緒異常的精神疾病研究,因而探索其背后的神經(jīng)機(jī)制對相關(guān)領(lǐng)域的理解和應(yīng)用具有重要的參考作用。
近日,中國科學(xué)院腦智卓越中心研究團(tuán)隊(duì)在《Cell Reports》期刊發(fā)表了題為“Learning-prolonged maintenance of stimulus information in CA1 and Subiculum during trace fear conditioning”的研究論文。
現(xiàn)有研究表明,條件性刺激CS(如聲音)和非條件性反射刺激US(如疼痛電擊)之間存在一段幾秒到幾十秒的時間間隔,這段間隔被稱為痕跡,痕跡越長,關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí)的難度越大。研究團(tuán)隊(duì)利用神經(jīng)環(huán)路示蹤和光遺傳行為學(xué)等方法,結(jié)合自由移動頭戴式鈣成像技術(shù),分別在海馬腦區(qū)(CA1)和下托腦區(qū)(Sub)全程記錄了興奮性神經(jīng)元在TFC行為訓(xùn)練當(dāng)中的神經(jīng)活動。研究發(fā)現(xiàn),光遺傳學(xué)抑制CA1投射到Sub的神經(jīng)末梢,阻礙了CS與US的關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí)。研究人員分析CA1和Sub神經(jīng)元在外界刺激信息結(jié)束后的信息維持能力發(fā)現(xiàn),CA1和Sub的神經(jīng)元在CS結(jié)束后均有延續(xù)性的神經(jīng)活動,這可能是海馬腦區(qū)維持短時記憶信息的基本表現(xiàn)特征;與Sub神經(jīng)元相比,CA1神經(jīng)元對恐懼記憶的儲存起到更大的貢獻(xiàn)作用。
該研究揭示了海馬腦區(qū)CA1-Sub環(huán)路在不連續(xù)事件關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí)中的重要作用和神經(jīng)環(huán)路機(jī)制,豐富了學(xué)習(xí)與記憶研究的生物學(xué)基礎(chǔ)理論。
注:此研究成果摘自《Cell Reports》,文章內(nèi)容不代表本網(wǎng)站觀點(diǎn)和立場,僅供參考。