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海馬體在兩種記憶功能中的作用被揭示

2023-10-24 13:54

海馬體在兩種記憶功能中發(fā)揮作用，一種是記憶時(shí)間、地點(diǎn)和自己做過(guò)的事情之間的聯(lián)系，另一種是讓人根據(jù)過(guò)去的經(jīng)驗(yàn)預(yù)測(cè)或計(jì)劃未來(lái)的行動(dòng)。

康奈爾大學(xué)

10月23日消息

康奈爾大學(xué)（Cornell University）的一項(xiàng)研究首次在大鼠身上揭示了這兩個(gè)記憶任務(wù)，都是在海馬體中編碼的，而且是可以分離的。這一發(fā)現(xiàn)對(duì)將來(lái)治療失智癥和阿爾茨海默病的記憶和學(xué)習(xí)問(wèn)題具有重要意義。

這項(xiàng)發(fā)表在《科學(xué)》（Science）雜志上的研究使用了先進(jìn)的光遺傳學(xué)技術(shù)，使一種記憶功能失效，同時(shí)保持另一種記憶功能。論文題目“聯(lián)想和預(yù)測(cè)海馬體代碼支持記憶引導(dǎo)的行為”（Associative and predictive hippocampal codes support memory-guided behaviors）。

研究于2023年10月20日發(fā)表在《Science》（最新影響因子：56.9）雜志上

康奈爾大學(xué)藝術(shù)與科學(xué)學(xué)院（College of Arts and Sciences，A&S）神經(jīng)生物學(xué)和行為學(xué)助理教授 Antonio Fernandez-Ruiz 說(shuō)：“我們發(fā)現(xiàn)，兩種不同的神經(jīng)代碼支持記憶和認(rèn)知的這些非常重要的方面，而且可以分離，就像我們?cè)趯?shí)驗(yàn)中做的那樣。”

神經(jīng)生物學(xué)和行為學(xué) (A&S) 助理教授 Azahara Oliva 是該研究的主要合作者和合著者。

有一種神經(jīng)代碼控制著聯(lián)想的能力，比如記住附近的雜貨店有蘋(píng)果賣(mài)。另一種類(lèi)型是預(yù)測(cè)性的，涉及靈活使用記憶來(lái)計(jì)劃新行為的能力，例如，如果你總是走同一條路線去商店，但有一天這條路封了，你可以使用內(nèi)部記憶的社區(qū)地圖來(lái)預(yù)測(cè)新的路線。

到目前為止，沒(méi)有人知道海馬體是如何支持這些功能的，以及兩者之間是否有任何關(guān)系。

在這項(xiàng)研究中，海馬體受到干擾的大鼠必須每天探索迷宮并找到一條新的路徑來(lái)獲得獎(jiǎng)勵(lì)。在操作過(guò)程中，大鼠不記得如何獲得獎(jiǎng)勵(lì)。

在第二個(gè)實(shí)驗(yàn)中，大鼠必須學(xué)會(huì)將環(huán)境中的特定位置與獎(jiǎng)勵(lì)聯(lián)系起來(lái)。當(dāng)預(yù)測(cè)能力受損時(shí)，這種聯(lián)想記憶保持完好。研究人員證明他們可以將這兩種類(lèi)型的記憶分離開(kāi)來(lái)。

這一發(fā)現(xiàn)對(duì)治療阿爾茨海默病和其他形式的失智癥很有意義，患者會(huì)經(jīng)歷海馬體神經(jīng)退化以及記憶和導(dǎo)航問(wèn)題。

Fernandez-Ruiz 說(shuō)：“通過(guò)觀察患者的記憶缺陷類(lèi)型，我們可以嘗試推斷出受損的潛在神經(jīng)機(jī)制類(lèi)型，這將有助于我們開(kāi)發(fā)出更有針對(duì)性的干預(yù)措施。”

創(chuàng)立于1865年的康奈爾大學(xué)

光遺傳學(xué)技術(shù)指的是光感基因神經(jīng)調(diào)控技術(shù)，這是科學(xué)家成功地將激光器與基因工程結(jié)合在一起，以確定可疑的細(xì)胞和回路并控制特定神經(jīng)元的技術(shù)。

參考文獻(xiàn)

Source：Cornell University

Role of hippocampus in two functions of memory revealed

Reference：

Can Liu et al. ,Associative and predictive hippocampal codes support memory-guided behaviors.Science382,eadi8237(2023).DOI:10.1126/science.adi8237

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原文標(biāo)題 : 海馬體在兩種記憶功能中的作用被揭示