我国学者揭示记忆灵活提取的神经生物学机制

　　

图 情绪经历调节记忆痕迹细胞状态的神经机制

　　在国家自然科学基金“神经环路组装和功能”创新研究群体项目（批准号：32021002）等的资助下，清华大学生命科学学院钟毅教授团队在情绪状态影响记忆表达的神经基础领域取得新进展。研究成果以“社交经历通过调节海马Rac1活性来转换记忆痕迹的状态（Social experiences switch states of memory engrams through regulating hippocampal Rac1 activity）”为题，于2022年4月4日发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）杂志上。文章链接：https://doi.org/10.1073/pnas.2116844119。

　　在瞬息万变的自然环境中，动物需要根据自己所处的环境与状态灵活地提取记忆。然而，日常情绪如何快速且直接地影响记忆痕迹的提取效率，目前还缺乏相关神经机制的阐释。记忆被认为存储在一群被称为痕迹细胞（engram cell）的神经元集合中，且存在多种状态，如沉默态（不可提取）、潜伏态（可以提取）和活跃态（正在提取）。在沉默状态下，只有人为激活痕迹细胞才能诱导记忆表达，而潜伏的痕迹细胞可以通过自然条件刺激激活，使其变为活跃状态以进行记忆提取。然而，记忆痕迹的不同状态，尤其是沉默状态的生理学意义仍不清楚。

　　钟毅教授课题组聚焦针对海马体CA1区的记忆痕迹细胞与情绪状态关系的研究，发现了社交经历引发的情绪可以双向调节记忆痕迹的存储状态，如社交奖励（social reward）可以将记忆痕迹由沉默态转换为潜伏态，而社交压力可以将记忆痕迹由潜伏态转换为静默态。通过对海马Rac1活性的检测与操纵，发现社交奖励通过抑制海马Rac1，社交压力（social stress）通过激活海马Rac1，从而来实现记忆痕迹在不同状态之间的转换（图）。并且，学习会引发蛋白质合成（protein synthesis）介导的记忆固化过程以实现形成激活态的记忆痕迹细胞（active engram），还会激活Rac1依赖的主动遗忘过程来驱使记忆转换为静默态。

　　该研究首次揭示Rac1依赖的遗忘机制是调节记忆痕迹状态的主动过程，提出“遗忘是调节记忆痕迹状态的主动过程”的观点，对遗忘机制如何参与记忆调控提出了新的理解。