神经科学家在小鼠的大脑中植物植物错误的记忆

麻省理工学院神经科学家识别细胞（以红色突出显示）内存迹线存储在鼠标海马中。图像：Steve Ramirez和徐刘

在一项新的研究中，神经科学家在小鼠的大脑中植物植物虚假记忆，表明大脑的神经机制在召回记忆中的回忆中是相同的，无论是虚假还是真正的记忆。

虚假记忆的现象已被良好记载：在许多法庭案件中，被告被认为是根据证人和受害者的证词有罪的内疚，但是肯定他们的回忆，但DNA证据后来推翻了这种信念。

在理解这些错误的记忆如何出现的阶段，麻省理工学院神经科学家已经表明他们可以在小鼠的大脑中植物植物虚假记忆。他们还发现，这些存储器的许多神经系统迹线对真实的记忆的本质上是相同的。

“无论是虚假还是真正的记忆，大脑的神经机制都是召回记忆的追求是一样的，”苏穆斯科川，生物学和神经科学教授和高级作者的纸牌教授说明了7月25日版的研究结果科学。

该研究还提供了进一步的证据表明，记忆储存在神经元网络中，以为每种经验形成记忆迹线 - 这是Tonegawa实验室去年首次证明的现象。

神经科学家长期寻求这些内存迹线的位置，也称为engrams。在一对研究中，MIT的Picower学习和记忆研究所的Tonegawa和同事们认为它们可以识别构成特定记忆的一部分Engron的细胞，并使用称为Optimetics的技术重新激活它。

本文的牵头作者是研究生史蒂夫拉弗斯和研究科学家徐柳。其他作者是技术助理培恩林，研究科学家Junghyup Suh，以及博士米歇尔帕塞特利，Roger Redondo和Tomas Ryan。

寻求engram.

eoisodic回忆 - 经验记忆 - 是由几个元素的关联组成，包括物体，空间和时间。这些关联通过神经元的化学和物理变化来编码，以及通过对神经元之间的连接的修改。

在大脑中居住在大脑中的长期存在神经科学的长期问题。“信息是否在大脑的各个部分中展开，或者是否有一个特定的大脑区域，其中存储了这种类型的存储器？这是一个非常基本的问题，“Tonegawa说。

在20世纪40年代，加拿大神经外科州Wilder Penfield建议，情节记忆位于大脑的颞叶中。当Penfield电刺激细胞在即将进行手术治疗癫痫发作的患者的颞叶中时，患者报告说具体的记忆突破了心灵。后来对被称为“小时”的燕因病人的研究确认颞叶，包括称为海马的区域，对于形成脑外存储器至关重要。

然而，这些研究没有证明engrams实际上存放在海马中，Tonegawa说。为了使这种情况，需要表明激活特定的海马细胞组足以产生和召回存储器。

为实现这一目标，Tonegawa的实验室转向OptoGenetics，这是一种新技术，允许使用光线选择性地打开或关闭电池。

对于这对研究，研究人员设计了小鼠海马细胞，表达了通道的基因，该蛋白质是在光线刺激时激活神经元的蛋白质。它们还修饰了该基因，以便每当内存形成所需的C-FOS基因时，将产生渠道流孔。

在去年的研究中，研究人员通过提供轻度触电来调节这些小鼠来担心特定的腔室。在形成该存储器时，C-FOS基因导通，以及工程化的通道流学基因。这样，编码存储器迹线的细胞被“标记”，具有光敏蛋白质。

第二天，当小鼠放入一个不同的室内，他们以前从未见过，它们正常表现。然而，当研究人员将光脉冲传递到海马时，刺激用通道射孔蛋白标记的记忆细胞，小鼠在恐惧中冻结，因为前一天的记忆重新激活。

“与大多数研究相比，当试图从外面访问它时将大脑视为一个黑匣子，这就是我们正试图从内部努力研究大脑，”刘说。“我们为本研究开发的技术使我们能够通过直接控制脑细胞进行微观解剖，甚至可能与内存过程进行修补。”

裁减虚假记忆

这正是研究人员在新的研究中所做的事情 - 探索他们是否可以使用这些重新激活的倾向来植入小鼠大脑中的错误记忆。

首先，研究人员将小鼠放在一个小说，一个，但没有发挥任何冲击。随着小鼠探索该腔室，将它们的记忆细胞用通道丛蛋白标记。第二天，将小鼠置于第二个非常不同的室B中。过一段时间后，小鼠被赋予小鼠轻度脚休克。在同一瞬间，研究人员使用光来激活编码腔室A的存储器的细胞。

在第三天，小鼠被放回腔室A，在那里他们现在冻结了恐惧，即使他们从未震惊过那里。假记忆已被打算：小鼠担心腔室A的记忆，因为当在腔室中给出冲击时，它们是在室A中的存储器中的记忆。

此外，研究人员发现，这种假记忆似乎与腔室B的真正记忆竞争。当放置在腔室B中时，这些小鼠也冻结，但不像在腔室B中接收到休克的小鼠，而没有腔室被激活。

然后，研究人员表明，在召回错误的记忆后，杏仁急性的神经活性水平也升高，大脑中的恐惧中心接收来自海马的记忆信息，就像小鼠一样召回真正的记忆。

这两篇论文代表了内存研究的重大步骤，豪华Eichenbaum是一个心理学教授和波士顿大学的记忆和大脑中心主任。

“他们确定了与环境中的经验相关的神经网络，与之恐惧会联系，然后重新激活网络以显示它支持内存表达式。这对我来说，展示了第一次真正的功能盲，“Eichenbaum说，他们不是研究团队的一部分。

麻省理工学院团队现在计划进一步研究回忆如何在大脑中扭曲。

“现在我们可以重新激活和改变大脑中的记忆的内容，我们可以开始向曾经是哲学领域的问题提出问题，”拉姆里兹说。“有多种情况会导致形成错误的记忆吗？为令人愉快和厌恶的事件做出假回忆是人工创造的吗？虚假的记忆是什么，而不是仅仅是对象，食物或其他小鼠的虚假记忆？这些是曾经看似的科幻问题，现在可以在实验室进行实验。“

该研究由Riken脑科学研究所提供资金。

出版物：Steve Ramirez，等，“在海马创造虚假记忆”，Science 2013年7月26日：卷。 341号。 6144 PP 387-391; DOI：10.1126 / science1239073

图像：Steve Ramirez和徐刘