Rac1 在大脑 “社交记忆橡皮擦” 中的关键角色：解锁社交行为的分子密码

《Molecular Psychiatry》：Rac1 in parvalbumin neurons of the medial prefrontal cortex governs rapid forgetting of social memory

在社交记忆遗忘机制不明的情况下，研究人员开展 “Rac1 在大脑特定神经元中对社交和物体记忆遗忘影响” 的研究。结果发现，内侧前额叶皮层（mPFC）中表达小白蛋白（PV）神经元的 Rac1 活性，对社交记忆快速遗忘至关重要。该研究为理解社交行为及相关疾病提供新思路。

　　社交记忆在日常生活中起着至关重要的作用，它影响着人们的交流、决策等社会行为。根据著名的艾宾浩斯遗忘曲线，记忆在学习后会经历快速遗忘，随后遗忘速度逐渐减慢。然而，社交记忆的快速遗忘机制一直是个谜。异常的社交记忆遗忘会导致诸多问题，比如创伤后应激障碍（PTSD）患者可能因社交记忆缺乏遗忘而出现社交功能障碍，阿尔茨海默病（AD）患者则可能因过度遗忘而产生社交问题。在这样的背景下，为了深入探究社交记忆快速遗忘的机制，中国科学院昆明动物研究所的研究人员开展了相关研究，其成果发表在《Molecular Psychiatry》杂志上。

研究人员用到的主要关键技术方法包括：行为学实验，如旷场实验、高架十字迷宫实验、三室社交识别测试和物体识别实验，用于评估小鼠的行为和记忆能力；病毒注射技术，将携带特定基因的病毒注射到小鼠脑区，以改变神经元中相关基因的表达；纤维光度法，用于记录神经元在社交行为过程中的钙信号变化；免疫组织化学技术，检测相关蛋白的表达和细胞的激活情况 。

研究结果：

1. Rac1^(CA)敲入 PV 神经元促进社交记忆快速遗忘：研究人员通过将 Rac1^(CA)敲入 PV 或 SST 神经元，构建了相应的小鼠模型。在三室社交行为测试中发现，当学习和记忆测试间隔为 5 分钟时，PV - Rac1^(CA)小鼠对陌生小鼠 2（S2）和陌生小鼠 1（S1）的嗅探时间无显著差异，社交指数显著降低，表明 Rac1^(CA)在 PV 神经元中足以促进社交记忆的快速遗忘；而 Rac1^(CA)在 SST 神经元中对社交记忆的快速遗忘没有影响。此外，Rac1^(CA)在 PV 神经元中还促进了物体记忆的快速遗忘，且不影响小鼠的旷场和高架十字迷宫测试结果123。
2. mPFC 中 PV 神经元的 Rac1^(CA)特异性促进社交记忆快速遗忘：研究人员进一步在 mPFC、前扣带回皮层（ACC）和海马 CA1 区注射携带 Rac1^(CA)的腺相关病毒（AAV）。结果显示，在 mPFC 中，当间隔为 5 分钟时，PV - Rac1^(CA)小鼠出现社交记忆的快速遗忘；而在 ACC 和 CA1 区，Rac1^(CA)在 PV 神经元中不影响社交记忆。同时，mPFC 中 PV - Rac1^(CA)对物体记忆没有影响，表明 mPFC 中 PV 神经元的 Rac1^(CA)特异性促进社交记忆的快速遗忘4。
3. 抑制 mPFC 中 PV 神经元的 Rac1 形成延长的社交记忆：为了探究 Rac1 活性对社交记忆快速遗忘的必要性，研究人员将 Rac1^(DN)敲入 mPFC 的 PV 神经元。结果发现，即使间隔设置为 10 分钟，PV - Rac1^(DN)小鼠仍能保持社交记忆，而对照组小鼠出现社交记忆的快速遗忘，表明 Rac1 活性是社交记忆快速遗忘所必需的5。
4. mPFC 中 PV 神经元在社交行为中产生双钙峰：通过纤维光度法记录 mPFC 中 PV 和 SST 神经元的钙信号，研究人员发现 PV 神经元在每次社交互动事件的开始和结束时均产生双钙峰，而 SST 神经元仅在事件开始时出现一个钙峰。此外，PV 神经元在社交期间的钙信号曲线下面积（AUC）高于社交前和社交后，而 SST 神经元在不同时期的 AUC 无显著差异，表明 PV 神经元在社交行为中比 SST 神经元发挥更重要的作用67。

研究结论和讨论：该研究首次证实了 mPFC 中 PV 神经元的 Rac1 活性对社交记忆的快速遗忘既是必要的也是充分的。PV 神经元在社交互动时呈现双钙峰的活动模式，这可能使其能够精确编码社交事件，而 Rac1 活性可能通过调节 PV 神经元的活动模式来影响社交记忆的快速遗忘。社交记忆的快速遗忘依赖于间隔时间和 Rac1 活性，且特定于 mPFC 中的 PV 神经元。这一研究成果为理解许多脑部疾病中社交功能障碍的机制提供了新的视角，Rac1 在这些神经元中的活性有望成为促进或预防社交记忆快速遗忘的治疗靶点，为相关疾病的治疗提供了潜在的方向 。