研究团队揭示了大脑是如何储存积极和消极记忆的

释放我们情感记忆的力量
也许很难相信,但这是一张记忆的照片。在这张图中,蓝点是阳性记忆细胞,红点是阴性记忆细胞。记忆在大脑中以一种被称为记忆记忆的细胞网络的形式存在,并在整个大脑中存储和处理。这里显示的记忆位于老鼠的海马体中。信贷:斯蒂芬妮格雷拉

你可能没有意识到,但每次你回忆起一段记忆——比如你第一次骑自行车或走进高中舞会——你的大脑就会轻微地改变记忆。这几乎就像添加了一个Instagram滤镜,每次召回都会填充细节,更新或丢失信息。

“我们无意中对我们的波士顿大学神经学家史蒂夫·拉米雷斯说。他说,尽管经过过滤的记忆与原始记忆不同,但在大多数情况下,你可以分辨出基本图像是什么。

拉米雷斯说:“记忆不是对过去的录像,更多的是重建。”拉米雷斯是波士顿大学艺术与科学学院的心理学和心理学助理教授.记忆的延展性既是一种祝福,也是一种诅咒:如果我们记住错误的细节,这是糟糕的,但我们的大脑有塑造和更新记忆的天然能力,使它们不那么强大,尤其是当记忆是可怕的或创伤性的时候。

那么,如果有可能利用我们记忆的延展性来为我们所用,作为一种治疗抑郁症和创伤后应激障碍(PTSD)等心理健康疾病的方法呢?这正是拉米雷斯和他的研究团队正在努力做的事情。经过多年对老鼠记忆的研究,他们不仅发现了商店积极和以及如何通过人为地刺激其他更快乐的记忆来降低负面记忆的音量。该团队的研究发表在通信生物学

“我们价值百万美元的想法是,如果大脑中已经存在一些精神障碍的解决方案呢?如果记忆是达到目的的一种方法呢?”拉米雷斯说。在两篇新论文中,他和他的团队展示了我们情感记忆的力量,以及我们的经历——以及我们处理它们的方式——如何在大脑中留下实际的物理足迹。

映射积极和消极的记忆

使用记忆来治疗记忆相关疾病的最重要步骤之一是了解积极和消极记忆在大脑中的位置,以及如何区分这两者。记忆储存在大脑的各个不同区域,而单个记忆本身以被称为记忆记忆的细胞网络的形式存在。拉米雷斯的实验室对位于大脑海马体中的记忆网络特别感兴趣。海马体是一个腰果形状的结构,储存着对形成和检索记忆非常重要的感觉和情感信息。

在他们的发现中,拉米雷斯、第一作者Monika Shpokayte和波士顿大学的神经科学家团队绘制了积极记忆和消极记忆之间的关键分子和遗传差异,发现这两者实际上在多个层面上是显著不同的。事实证明,情绪记忆,比如积极或消极的记忆,在生理上与其他类型的脑细胞是不同的,彼此之间也是不同的。

拉米雷斯也是波士顿大学系统神经科学中心的成员,他说:“这很疯狂,因为这表明这些积极和消极的记忆在大脑中有各自独立的区域。”

该研究的作者发现,积极和消极的记忆细胞在几乎所有方面都是不同的——它们大多存储在海马体的不同区域,它们通过不同的途径与其他细胞交流,而且这两种细胞的分子机制似乎是不同的。

拉米雷斯说:“所以,在大脑中区分积极和消极记忆(可能)有一个分子基础。”“我们现在知道在海马体中有一堆区分积极和消极的标记。”

只有使用一种叫做光遗传学的先进神经科学工具,才能看到和标记积极和消极的记忆。这是一种诱骗脑细胞受体对光做出反应的方法。研究人员用一种无害的激光照射大脑,打开那些被赋予对光反应受体的细胞。研究人员还可以通过插入一种受光刺激的荧光蛋白来为积极和消极的记忆着色,例如,积极的记忆细胞网络会发出绿色的光,而消极的细胞网络会发出红色或蓝色的光。

释放我们情感记忆的力量
在这张图片中,红色的细胞是恐惧记忆。在人为激活另一种更愉快的记忆后,那些红色细胞变成蓝色细胞,代表改变了的、不那么强烈的恐惧记忆。据该研究的主要作者斯蒂芬妮·格雷拉说,这表明原始记忆已经被他们的记忆操纵技术改变了。信贷:斯蒂芬妮格雷拉

重新布线不好的记忆

在研究人员给老鼠的一段记忆贴上标签之前,他们首先要制造这种记忆。为了做到这一点,他们让啮齿动物体验一种普遍的或好的或不愉快的体验——一种积极的体验可能是啃一些美味的奶酪或与其他老鼠社交;消极的体验可能是脚受到轻微但令人惊讶的电击。一旦新的记忆形成,科学家们就能找到与该经历有关的细胞网络,并让它们发出特定的颜色。

一旦他们能够看到记忆,研究人员就可以使用激光人工激活这些记忆细胞——正如拉米雷斯的团队所发现的那样,改写消极记忆。发表在自然通讯他们发现,人为激活积极体验会永久改写消极体验,降低糟糕记忆的情绪强度。

研究人员让老鼠回忆一段消极的经历,在恐惧记忆回忆期间,他们人为地重新激活了一组积极的记忆细胞。根据这篇论文,竞争的积极记忆更新了恐惧记忆,在记忆被激活的时候和很久之后减少了恐惧反应。这项研究建立在拉米雷斯实验室之前的工作基础上,该实验室发现人工操纵过去的记忆是可能的。

激活积极的记忆是更新消极记忆最有效的方法,但研究团队也发现这不是唯一的方法。他们并没有只针对积极的记忆细胞,而是尝试激活一种中性的记忆——对动物来说一些标准的、无聊的经历——然后尝试激活整个海马体,发现两种方法都有效。

“如果你刺激大量不一定与任何类型的记忆相关的细胞,就会引起足够的干扰,破坏恐惧记忆,”第一作者、拉米雷斯实验室前博士后斯蒂芬妮·格雷拉说,她最近在洛约拉大学成立了记忆与神经调节机制实验室。

格雷拉说,尽管人工激活记忆不可能在人类身上实现,但研究结果仍然可以转化为临床应用。“因为你可以问这个人,‘你能记得一些消极的事情吗?你能记得一些积极的事情吗?’”她说——这些问题连老鼠都问不出。

她认为,有可能通过让一个人回忆糟糕的记忆,并在治疗环境中正确地回忆积极的记忆,来消除负面记忆的影响,负面记忆会影响一个人的精神状态。

“我们知道记忆是可塑的,”格雷拉说。“我们在这篇论文中发现的一件事是,刺激的时机真的很关键。”

寻找游戏规则的改变者

用于其他更强化的治疗格雷拉认为,最终有可能刺激大脑的大片区域借助经颅磁刺激或深部脑刺激(一种侵入性的程序)等工具来帮助人们克服这些与记忆相关的障碍。拉米雷斯指出,越来越多的神经科学家开始接受涉及迷幻药和非法药物的实验性治疗。例如,2021年的一项研究发现控制剂量的MDMA有助于缓解一些严重的创伤后应激障碍症状。

拉米雷斯说:“这里的主题是用奖励和积极的某些方面来改写我们过去的消极成分。”“这与我们在啮齿类动物身上所做的类似,除了在人类身上——我们人为地激活啮齿类动物的积极记忆,在人类身上,他们所做的是给他们小剂量的MDMA,看看这是否足以改写那段经历的一些创伤成分。”这些类型的实验指出了继续探索临床和有益的方法的重要性但需要注意的是,这些实验都是在严密的医疗监督下进行的,不应该在家里进行。

目前,拉米雷斯很高兴看到这项工作如何进一步推动神经科学的边界,并希望看到研究人员试验更多可以改变未来医学的创新想法:“我们想要游戏规则改变者,对吗?我们想要比目前可用的治疗方法更有效的方法。”

更多信息:Monika Shpokayte等人,海马细胞分离阳性和阴性印迹,通信生物学(2022)。DOI: 10.1038 / s42003 - 022 - 03906 - 8斯蒂芬妮

L. Grella等人,在重新巩固过程中重新激活海马体介导的记忆以破坏恐惧,自然通讯(2022)。DOI: 10.1038 / s41467 - 022 - 32246 - 8

所提供的波士顿大学
引用:研究团队揭示了大脑是如何存储积极和消极记忆的(2022年,10月3日),检索自2022年11月6日//www.puressens.com/news/2022-10-team-brain-positive-negative-memories.html
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