最近發(fā)表在國際著名雜志Science上的一篇研究報告中，來自哥倫比亞大學(xué)等機(jī)構(gòu)的研究人員通過研究鑒別出了一種細(xì)胞回路，其可以幫助小鼠大腦記住哪種環(huán)境對其有益，哪種環(huán)境對其有害；與此同時研究者還闡明了當(dāng)這種回路被打斷引發(fā)的后果，為后期開發(fā)治療諸如創(chuàng)傷后壓力、驚恐及焦慮等癥狀的新型療法提供了一定思路。
學(xué)習(xí)和記憶是大腦最主要的功能，準(zhǔn)確地解析環(huán)境的記憶，即機(jī)體相關(guān)的特殊經(jīng)歷，或可使我們表現(xiàn)出適當(dāng)?shù)目謶址磻?yīng)，更重要的是可以幫助我們避免危險的情況，而且大腦具有區(qū)分環(huán)境危險和安全的能力。此前研究中研究者發(fā)現(xiàn)環(huán)境記憶可以形成并且存儲于兩個互聯(lián)的大腦區(qū)域之間，即海馬體和內(nèi)嗅皮層，其主要參與記憶和大腦導(dǎo)航，這兩個區(qū)域通過復(fù)雜的神經(jīng)細(xì)胞或神經(jīng)元相互連接，科學(xué)家們目前清楚揭示該網(wǎng)絡(luò)的工作機(jī)制。
大腦中大約80%的神經(jīng)元都是具有興奮性的，意味著其攜帶者可以穿越大腦區(qū)域的“長途通信工具”，而20%的神經(jīng)元是被抑制的，這些抑制性的神經(jīng)元往往會在局部減緩或抑制興奮性的產(chǎn)生，就好象在一段加速度之后突然踩下了剎車踏板，那么這些神經(jīng)元為何如此不尋常呢？最近科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一種可以跨越相對較長距離的第三種通路，但其具有一定的一致性，研究者將其稱之為長期抑制的投影（long-range inhibitory projections，LRIPs）。
本文研究的目的就是調(diào)查LRIPs在大腦學(xué)習(xí)和記憶中扮演的重要角色，首先研究者在小鼠大腦中暫時使其失活，隨后小鼠被置于帶有短暫但有足底電擊的小屋中，24小時后當(dāng)其再次回到相同的屋子時，這些小鼠就會記得這些電擊情況，于是就會產(chǎn)生一種恐懼反應(yīng)，這就表明，LRIPs并不是恐懼記憶形成所需要的。
此外研究人員對正常健康小鼠進(jìn)行成像實驗及電子記錄，結(jié)果表明LRIPs扮演了重要的角色，正常情況下，諸如聲音、光亮或小型的足底電擊等刺激都會激活LRIPs，其就會從內(nèi)嗅皮層向海馬體發(fā)送抑制信號，當(dāng)信號到達(dá)后LRIP信號就會抑制海馬體中一系列抑制性神經(jīng)元的表達(dá)，進(jìn)而就會釋放海馬體中的神經(jīng)元使其開啟活性，最終產(chǎn)生記憶。
最后研究者Attila Losonczy說道，本文研究對于人類大腦的研究具有重要的意義，文章中我們發(fā)現(xiàn)，這些通路活性的任何改變，尤其是時間延遲的中斷都會引發(fā)機(jī)體出現(xiàn)病理性的恐懼效應(yīng)，比如焦慮癥、創(chuàng)傷后壓力及驚恐障礙等。
原文信息
Gating of hippocampal activity, plasticity, and memory by entorhinal cortex long-range inhibition
Jayeeta Basu1,?,?, Jeffrey D. Zaremba1,*, Stephanie K. Cheung1,*,?, Frederick L. Hitti1, Boris V. Zemelman2, Attila Losonczy1, Steven A. Siegelbaum1,?
In addition to providing well-characterized excitatory inputs, the entorhinal cortex also sends long-range inhibitory projections to the hippocampus. Basu et al. described this input in detail and characterized its role for learning and memory. Multimodal sensory stimuli activate long-range inhibitory input in vivo. This input enables precisely timed information transfer within the cortico-hippocampal circuit. In this way, long-range inhibitory projections play an important role in providing specificity of fear conditioning, and thus help prevent overgeneralization.
來源：生物谷
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