新晋中科院院士最新Nature子刊文章揭秘记忆的痕迹神经环路机制

　　

记忆是脑认知功能的基础，近年来，人们对记忆机制的研究取得了重要的进展。但是在细胞水平上，我们的记忆究竟存储在哪里、记忆是以什么方式存在等问题，仍然是脑科学研究的热点和难点。

复旦大学脑科学研究院/医学神经生物学国家重点实验室马兰研究团队发表了题为“A ventral CA1 to nucleus accumbens core engram circuit mediates conditioned place preference for cocaine”的文章，通过选择性标记和操控在记忆形成（学习）过程中激活的“痕迹神经元”，发现可卡因奖赏及相关环境记忆存储于海马vCA1和伏隔核中央核脑区的痕迹神经元中，而这两个脑区痕迹神经元间突触联系的选择性加强介导了可卡因奖赏记忆的提取（回忆），提出特定记忆以痕迹神经元-痕迹神经元相连接形成的特异神经环路形式储存的假说。

这一研究发现公布在11月12日Nature Neuroscience杂志上，文章通讯作者为马兰教授、刘星副教授，其中马兰教授近日当选中国科学院院士，她的研究组长期从事药物成瘾和记忆机制研究。发现成瘾性药物调控基因表达的表观遗传新途径和β-抑制蛋白的核信使功能；揭示成瘾渴求强化和药物成瘾的跨代遗传现象及其表观遗传机制；系统阐述阿片受体信号转导调控机制，发现GRK作用的新模式及其调控记忆的机制；提出记忆提取-消退的受体偏向性信号通路假说和消除成瘾相关记忆的新策略。

记忆痕迹假说和近年来对恐惧记忆的研究提示，在记忆形成过程中只有一部分神经元被激活并发生了持续的物理和/或化学改变，在记忆被提取时，这些细胞会再次激活，这些神经元被称为“记忆痕迹神经元”。

那么痕迹细胞是如何存储记忆的？成瘾记忆是否也是由特定的痕迹细胞所存储？选择性地去除成瘾记忆的痕迹细胞是否可以选择性地消除成瘾记忆？

马兰研究团队采用即早基因c-fos驱动的细胞标记和小鼠条件位置偏爱模型，特异性地标记了可卡因相关记忆的痕迹神经元。团队采用光遗传学和化学遗传学手段选择性地操控痕迹神经元及其神经投射的活性，同时观察对记忆的影响。

研究发现，海马vCA1和伏隔核中央核脑区的记忆痕迹神经元被抑制后，可卡因奖赏相关记忆便不能被提取，可卡因奖赏记忆的提取依赖于海马痕vCA1迹神经元与伏隔核多巴胺D1受体阳性记忆痕迹元突触联系选择性增强，而去除同脑区的对照神经元不影响可卡因奖赏相关记忆，说明痕迹神经元特异性地存储可卡因记忆。

这一研究证明海马vCA1的痕迹神经元存储了与可卡因奖赏相关的环境记忆，伏隔核痕迹神经元不仅存储了奖赏信息，而且还存储了环境信息。

这一研究揭示海马vCA1至伏隔核中央核的记忆痕迹神经元环路及其突触联系的增强介导了可卡因奖赏记忆的存储和提取，并首次发现伏隔核神经元也能储存环境信息、通过选择性干预该痕迹神经元环路的突触联系能特异性擦除药物奖赏记忆。

原文标题：

A ventral CA1 to nucleus accumbens core engram circuit mediates conditioned place preference for cocaine