陳根:研究揭示瞬時性遺忘,關於多巴胺的秘密

文/陳根

記憶是人腦對經歷過事物的識記、保持、再現或再認,是進行思維、想象等高階心理活動的基礎,也是利用過去服務現在或將來的能力。記憶對我們的日常生活至關重要,它定義了“我們是誰”,從進化論的角度來看,記憶效能更高,記憶範圍越廣,就意味著更容易規避競爭風險。

但同時,人類的記憶並不完美。

記憶是一枚硬幣的兩個面,是交織著“記”與“忘”的複雜過程。

瞬時性遺忘是遺忘的一部分,也是經常發生在生活中的一種遺忘。

事實上,每個人都或多或少經歷過瞬時性遺忘。答案呼之欲出,卻難以想起

。比如:

“馬冬梅。”

“馬什麼梅?”

“什麼冬梅?”

瞬時性遺忘引起了科學家們的興趣,近日,

刊登於《自然》的

一項研究

終於揭開了

這種現象的神經學本質。

研究的發生離不開對黑腹果蠅的探索。果蠅的大腦有約10萬個神經元。在這10萬個神經元構成的大腦內有一塊名為“後外側前腦1區”(protocerebral posterolateral 1,簡稱PPL1)的區域,其中含有12個多巴胺神經元。

這12個多巴胺神經元中,許多都向蘑菇體(mushroom body,果蠅的“學習中心”)傳送資訊,在蘑菇體各種神經元的樹突棘(dendritic spine,神經元接受資訊的主要位置)上釋放多巴胺,從而調控蘑菇體神經元的訊號整合。

陳根:研究揭示瞬時性遺忘,關於多巴胺的秘密

神經科學家早已根據蘑菇體各種神經元的基因表達和解剖位置,將蘑菇體劃分為許多大區。

其中,

γ2α

1蘑菇體神經元接收來自PPL1多巴胺神經元的資訊,並介導內源性(長期)遺忘

基於此,研究人員順著PPL1送往蘑菇體的訊號,試圖揭開瞬時遺忘的神秘機制。研究人員先對果蠅進行了厭惡性嗅覺條件反射(aversive olfactory conditioning)訓練。經過訓練的果蠅更“喜歡”避開“壞氣味”,往“中性氣味”的方向走。

隨後,研究人員對果蠅的回憶過程進行了干擾,以讓它們在突然忘記哪個氣味是“壞氣味”。有趣的是,如果在干擾後一個小時再次測試果蠅,它們又能回憶起哪個是“壞氣味”,並積極迴避,選擇另一條路。也就是說,果蠅發生了所謂的瞬時性忘記。

因此,基於此前的研究,在此次研究中,研究人員透過直接刺激PPL1中的多巴胺神經元,成功抑制了果蠅的回憶,而如果抑制這些多巴胺神經元的輸出,果蠅就不會在干擾下產生瞬時遺忘。

在這其中,從PPL1到蘑菇體α2α’2部分的多巴胺神經元最為重要。這以上所有證據都說明,在蘑菇體α2α’2神經元中,有一個“記憶儲存器”,

而多巴胺則充當“門控”(gate)的作用。多巴胺神經元的活躍,關上了回憶的大門

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