神经科学家反转特定记忆的情绪协会

该图像描绘了在研究脑的两个区域中的注射部位和病毒构建体的表达：海马（中间）和基底外侧氨基菌（底部角落）的牙齿陀螺仪。

来自麻省理工学院的神经科学家已经确定了控制记忆如何与积极的或负面情绪联系起来的大脑电路，揭示它们可以通过用光学仪操纵脑细胞来扭转特定记忆的情绪关联。

大多数记忆都有一些与他们相关的情感：回顾一周，你刚刚在海滩上度过的可能会让你感到快乐，而反映被欺负的人引起更多的负面情绪。

麻省理工学院神经科学家的新研究揭示了控制记忆如何与积极或负面情绪联系起来的大脑电路。此外，研究人员发现，它们可以通过用光介质操纵脑细胞来扭转特定存储器的情绪关联 - 一种使用光控制神经元活性的技术。

在8月27日问题中描述的调查结果表明，连接海马和杏仁达拉的神经元电路在将情绪与记忆相关联中发挥着关键作用。研究人员说，该电路可以为新药提供新药的目标，以帮助治疗创伤后应激障碍的病症。

“将来，人们可以开发帮助人们比消极的人更强烈地记住积极记忆的方法，”神经循环遗传学中心riken-mit中心主任的生物学和神经科学教授苏穆努斯教授（The）麻省理工学院的照片和记忆研究所，以及本文的高级作者。

本文的牵头作者是罗杰·雷东多，是麻省理工学院的麻省理工学院霍华德休斯医学院邮政编码，麻省理工学院生物科学部的研究生约书亚金。

转移回忆

存储器由许多元素制成，这些元素存储在大脑的不同部分。内存的上下文，包括有关事件发生的位置的信息，存储在海马的细胞中，而在Amygdala中发现与该存储器相关联的情绪。

以前的研究表明，包括情绪关联的内存，包括情绪联想的许多方面是可展望的。心理治疗师已经利用这种方法来帮助患有抑郁症和创伤后应激障碍的患者，但是这种磁带病性的神经电路是不知道的。

在这项研究中，研究人员探讨了一种具有实验技术的延展性，他们最近设计了它们允许它们标记编码特定内存或ENGRAM的神经元。为达到这一点，它们标记在具有叫做沟道丛中的光敏蛋白质期间导通的海马细胞。从那一点开始，任何时候那些细胞都用光激活，小鼠召回由该组小区编码的存储器。

去年，Tonegawa的实验室使用这种技术来植入，或“削弱”，通过重新激活小鼠进行不同的经验而通过重新激活脑电图。在新的研究中，研究人员想调查记忆的背景与特定情感如何。首先，他们用他们的倾向标记方案来标记与奖励体验相关的神经元（用于男性小鼠，用女鼠社交）或不愉快的经验（轻度电击）。在这一组实验中，研究人员在一个名为牙齿的海马的一部分中标记了内存细胞。

两天后，将小鼠置于大矩形舞台中。三分钟，研究人员记录了哪一半的竞技场自然优选。然后，对于接受恐惧调节的小鼠，每当小鼠进入首选时，研究人员刺激了牙齿回形物中标记的细胞。小鼠很快开始避免这种区域，表明恐惧记忆的再激活已经成功。

奖励内存也可以重新激活：对于奖励的小鼠，研究人员随着他们进入更优选的一面，他们很快就会刺激他们，并且很快就开始花更多的时间，回忆起令人愉快的记忆。

几天后，研究人员试图扭转小鼠的情绪反应。对于最初接受恐惧调节的雄性小鼠，它们激活了在恐惧记忆中涉及的记忆单元，灯光效应12分钟，而小鼠与雌性小鼠一起使用时间。对于初始接受奖励调理的小鼠，在接受温和电击时激活记忆细胞。

接下来，研究人员再次将小鼠放入大型双区竞技场中。这一次，最初被恐惧调节的小鼠并避免了腔室的侧面，当它们的海马细胞被激活时，当激光激活时，激光器现在开始花费更多时间，表明一个令人愉快的联系取代了恐惧的人。这种逆转也发生在奖励恐惧调理的老鼠中。

改变的连接

然后，研究人员进行了相同的一组实验，而是标记在基底间Amygdala的内存细胞，该区域涉及加工情绪的区域。这一次，通过重新激活这些细胞，它们不能诱导开关 - 小鼠继续表现，因为当首先标记存储器细胞时，它们已经被调节。

研究人员表示，这表明情绪协会也称为价值，在神经电路中的某个地方被编码在神经电路中，该神经电路中的牙齿连接到Amygdala。可怕的经历加强了杏仁达拉中海马肿瘤和恐惧编码细胞之间的联系，但随着在编码阳性关联的海马和Amygdala细胞之间形成新的连接，可以稍后减弱。

“这种海马和杏仁达之间的联系的可塑性在记忆的价切换方面发挥着至关重要的作用，”Tonegawa说。

这些结果表明，虽然齿状物细胞相对于情绪是中性的，但缺乏杏仁菌细胞以编码恐惧或奖励记忆。研究人员现在试图发现这两种类型的杏仁菌细胞的分子鉴定。他们还在调查重新激活的令人愉快的记忆对抑郁症有任何影响，希望识别药物治疗抑郁症和创伤后应激障碍的新目标。

加州理工学院生物学教授David Anderson表示，该研究对神经科学家对大脑的基本理解作出了重要贡献，并且对治疗精神疾病的潜在影响也有潜在的影响。

“这是一种基于现代分子 - 生物学的巡回演出，用于在神经电路级别分析学习和记忆等过程。这是我见过的这种类型最复杂的研究之一，“他说。

该研究由Rhiken脑科学研究所，Howard Hughes Medical Institute和JPB基金会资助。

出版物：Roger L. Redondo等，“与海马语境记忆Engron相关的价值的双向交换机”，自然（2014）; DOI：10.1038 / Nature13725

图像：Roger L. Redondo等。