UCI領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊率先發(fā)現(xiàn)大腦如何創(chuàng)造美味氣味的記憶

加利福尼亞州爾灣市，2021年9 月 22 日— 新鮮出爐的巧克力曲奇餅干的香味是否曾讓您回到祖母家的下午?有沒有一首老歌勾起了第一次約會的回憶?記住不相關(guān)項目(氣味和地點、歌曲和事件)之間關(guān)系的能力被稱為聯(lián)想記憶。

心理學(xué)家在 1800 年代開始研究聯(lián)想記憶，威廉·詹姆斯在他 1890 年的經(jīng)典《心理學(xué)原理》中描述了這種現(xiàn)象。今天的科學(xué)家們一致認(rèn)為，在內(nèi)側(cè)顳葉或著名的大腦“記憶中心”中發(fā)現(xiàn)了負(fù)責(zé)形成聯(lián)想記憶的結(jié)構(gòu)，但所涉及的特定細(xì)胞以及這些細(xì)胞是如何被控制的，一直是個謎，直到現(xiàn)在。

加利福尼亞大學(xué)歐文分校的神經(jīng)科學(xué)家在大腦的記憶中心發(fā)現(xiàn)了特定類型的神經(jīng)元，它們負(fù)責(zé)獲取新的聯(lián)想記憶。此外，他們還發(fā)現(xiàn)了這些聯(lián)想記憶神經(jīng)元是如何被控制的。我們在日常生活中依賴聯(lián)想記憶，這項研究是了解這些類型記憶如何在大腦中形成的詳細(xì)機(jī)制的重要一步。

“雖然聯(lián)想記憶是我們?nèi)粘Ｉ钪凶罨镜挠洃浶问街?，但?lián)想記憶的潛在機(jī)制仍不清楚”，首席研究員、學(xué)習(xí)與記憶神經(jīng)生物學(xué)中心教員、解剖學(xué)和神經(jīng)生物學(xué)助理教授 Kei Igarashi 說在 UCI 醫(yī)學(xué)院。

今天發(fā)表在《自然》雜志上的這項研究首次報道，內(nèi)側(cè)顳葉外側(cè)內(nèi)嗅皮層中的特定細(xì)胞，稱為扇細(xì)胞，是獲得新聯(lián)想記憶所必需的，并且這些細(xì)胞受多巴胺控制，一種已知與我們的快樂或獎勵體驗有關(guān)的大腦化學(xué)物質(zhì)。

在這項研究中，研究人員使用電生理記錄和光遺傳學(xué)來記錄和控制小鼠風(fēng)扇細(xì)胞的活動，因為它們學(xué)習(xí)將特定氣味與獎勵聯(lián)系起來。這種方法使研究人員發(fā)現(xiàn)風(fēng)扇細(xì)胞計算并表示兩個新的不相關(guān)項目(氣味和獎勵)的關(guān)聯(lián)。這些風(fēng)扇單元是成功獲取新的關(guān)聯(lián)存儲器所必需的。沒有這些單元格，可以檢索預(yù)先學(xué)習(xí)的關(guān)聯(lián)，但無法獲取新的關(guān)聯(lián)。此外，獲得新的關(guān)聯(lián)也需要多巴胺。

“我們從沒想過多巴胺參與了記憶回路。然而，隨著證據(jù)的積累，多巴胺的參與逐漸變得清晰起來，”五十嵐說。“這些實驗對我們來說就像一個偵探故事，我們對結(jié)果感到興奮。”

這一發(fā)現(xiàn)是理解記憶如何在大腦中形成的難題中的一個重要部分，并為其他研究人員可以繼續(xù)建立奠定了基礎(chǔ)。眾所周知，在阿爾茨海默病等神經(jīng)退行性疾病中，聯(lián)想記憶能力會下降。了解這些記憶如何形成的神經(jīng)生物學(xué)機(jī)制是開發(fā)治療方法以減緩阿爾茨海默病聯(lián)想記憶能力喪失的第一步。

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