作者:郭爽 来源:科学网 www.sciencenet.cn 发布时间:2017/12/19 19:17:31
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中科院昆明动物所等发现记忆提取新机制

 

中国科学院昆明动物研究所研究员徐林带领的学习记忆研究实验室,与多家科研单位密切合作,发现了记忆“快速泛化”的新现象。通过揭示其神经环路机制,提出了记忆提取的“快速泛化理论假说”。12月19日,相关研究成果发表在《自然-通讯》上。

记忆有编码、储存和提取三个过程。神经科学领域的未来终极目标之一是揭示记忆储存和提取的神经机制。目前,记忆编码和储存的神经机制已取得了系列研究成果,但记忆提取的神经机制却知之甚少。

“记忆编码精准性理论”认为,最有效的记忆提取是使用编码时的相同条件,包括编码时的地理位置、周边环境,以及个人的生理和心理状态等。这种现象称为“记忆的精准提取”。然而,如古希腊哲学家赫拉克利特的名言一样,“没有人能够步入同一条河流两次”,因为河流和人都随时间而改变,也就是记忆的精准提取是很少发生的。绝大多数情况下,记忆的提取依赖于泛化,即使用编码-提取的部分匹配或相似性来提取记忆。从某种意义上,理解“记忆的泛化提取机制”回答了大多数情况下记忆的提取机制。

令人迷惑不解的是,过去研究报道发现记忆形成后需要2-4周才能形成记忆的泛化提取能力。由于与记忆的储存时程相似,众多理论假说认为记忆的泛化提取能力是缓慢形成的。昆明动物所学习记忆实验室博士周恒等发现记忆的泛化提取可在24小时内或甚至更快形成,他们把这种新发现命名为记忆提取的“快速泛化”,并发现了快速泛化的神经环路机制。这一发现对了解记忆异常相关的神经系统疾病的机理提供了理论依据。

老年痴呆症或阿尔茨海默病(AD)是目前全球社会关注的焦点之一,迄今为止仍然缺乏有效的预防和治疗措施。临床研究显示AD早期患者“记忆的精准提取”还未受到影响时,记忆的泛化提取能力已严重受损。

相反,战争和地震等不可抗拒的灾害导致创伤后应激综合症,其临床特征之一是当患者面临灾难经历相似的环境条件时,其脑内会不受控制“回放”经历的恐惧场景并伴随情绪改变,这是记忆提取的过度泛化的一个典型实例。

此外,早期应激生活事件可能导致绝望、自责、自罪等“负性记忆”形成,与抑郁症的发生存在密切关系。依据周恒等的快速泛化理论假说可推测,“负性记忆”可能从过去转移到现实生活中,导致“自动负性思维”。这种记忆提取的过度泛化现象也许是抑郁症患者的认知模式特点。

在日常生活中人们都知道“第一印象”这种记忆的重要性,它会不知不觉地影响人们随后的认知模式,也是一种记忆提取的泛化现象。周恒等发现的快速泛化神经机制以及提出的理论假说,或为理解生理和病理条件下脑的工作模式提供全新思路。

该研究成果是由昆明动物所、中国科学技术大学、同济大学、复旦大学、中科院武汉物理与数学研究所、中南大学湘雅附二院、以色列海法大学、中科院脑科学与智能技术卓越创新中心、昆明动物所-苏州大学药学院联合实验室等合作完成。研究工作得到了国家重点基础研究发展计划(973计划)和中科院战略性先导科技专项B的支持。(郭爽)

 
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