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大脑如何区分现在与过去的危险?

发表日期:2020-10-09 10:26:27 | 文章来源 :互联网

在最近发表的一篇文章中,神经学家们已经确定了大脑区分真实的和当前的危险与过去的经历有关的危险的机制。这项发现发表在《Nature》杂志上,对我们对创伤后应激障碍(PTSD)的理解具有影响。

纽约大学神经科学中心主任,该论文的资深作者Eric Klann教授说:“创伤发作的记忆可以持续很长时间。但是我们能够有选择地使用这些记忆:预测并应对随后的相关危险,同时还能识别何时不存在威胁。这对于在不确定环境中的生存行为尤其重要。”

纽约大学神经科学中心的博士后研究员Prerana Shrestha补充说:“这对诸如PTSD的记忆障碍具有重大意义,在这种情况下,患者难以区分两者。”

这项研究还包括来自洛克菲勒大学和麦吉尔大学的研究人员,研究的重点是小鼠用来做出这些区分的神经系统过程。

研究人员指出,在不确定的环境中学习识别和适当响应线索对于动物生存至关重要。但是,除了预测危险外,不确定的环境还会呈现出可以预测安全性的线索,或者特别是没有危险的线索。因此,动物需要通过防御行为来响应威胁预测提示,相反,需要通过停止威胁响应并恢复正常行为来响应安全提示。

在当前研究中,科学家们试图识别出细胞分子或底物,以长期存储威胁和与安全提示有关的记忆。

长期以来,人们一直认为大脑区域杏仁核在与情感相关的信息的处理和存储中起着基本作用。然而,很少有人了解作为其基础的细胞引擎和体系结构。持久记忆的形成和巩固也广为人知,这是通过蛋白质细胞景观的变化而发生的,这种动态变化捕获了事件的重要特征,部分是通过合成新蛋白质而实现的。

在这项新工作中,科学家们旨在通过破坏特定细胞类型中蛋白质合成的关键步骤来更好地理解这些机制,这将揭示它们的重要性。该程序使研究人员能够在此复杂过程中确定关键参与者。

为此,他们检查并干扰了两种蛋白质复合物的组装,这对于合成新蛋白质至关重要。第一蛋白质复合物包含eIF2,其作用是将氨基酸添加到正在合成的蛋白质中。第二种蛋白质复合物含有eIF4E,它与信使RNA的受保护“帽”结合,这对于将其翻译成蛋白质是必不可少的。值得注意的是,他们发现杏仁核中特定抑制性神经元中的蛋白质合成对于存储有关暗示威胁的信息至关重要,而表达PKCδ的神经元中的蛋白质合成对于存储有关安全线索的补充信息是必不可少的。

先前已证明,这些神经元种群中的活动发生在处理威胁相关线索中。然而,这是首次将这些神经元中新蛋白合成的必要性与长期情绪记忆的稳定联系起来的研究。

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