去甲肾上腺素能刺激:维持远程记忆特异性的关键密码

【字体: 时间:2025年05月10日 来源:Neuropsychopharmacology 6.6

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  在记忆研究领域,去甲肾上腺素能激活对记忆的影响机制尚不明确。研究人员以雄性转基因 FosTRAP2xtdTomato小鼠为对象,开展对象 - 情境(OiC)任务研究。结果发现,训练后去甲肾上腺素能刺激可维持远程记忆特异性。这为理解情绪记忆机制提供新视角。

  在记忆的奇妙世界里,我们常常好奇,为什么有些记忆会随着时间的流逝逐渐模糊,而有些却能长久保持鲜明?尤其是那些带有强烈情感色彩的记忆,它们似乎有着独特的 “保鲜秘诀”。目前,大量研究表明,情绪唤起能让记忆变得生动且持久,但记忆在形成之后,会经历一个时间依赖性的神经重组过程。在这个过程中,记忆的回忆会逐渐从依赖海马体转向依赖前额叶网络,原本详细而具体的记忆也会慢慢变成更具语义梗概的记忆。不过,也有研究发现,去甲肾上腺素能激活似乎可以维持记忆的长期特异性,可其中的具体机制却一直是个未解之谜。为了揭开这个谜团,来自荷兰拉德堡德大学医学中心(Radboud university medical center)等机构的研究人员展开了深入研究,相关成果发表在《Neuropsychopharmacology》杂志上。
研究人员用到的主要关键技术方法有:首先,选用雄性转基因 FosTRAP2xtdTomato小鼠,利用其可标记激活细胞的特性,观察神经元活动;其次,采用对象 - 情境(OiC)任务,评估小鼠的情景样记忆;再者,通过系统给药的方式,给予小鼠去甲肾上腺素能兴奋剂育亨宾(yohimbine)或生理盐水;最后,运用免疫组织化学、显微镜观察和图像分析技术,对小鼠大脑中的神经元进行检测和分析 。

下面来看看具体的研究结果:

  • 情景样记忆随时间衰退:研究人员先训练 FosTRAP2xtdTomato小鼠进行 OiC 任务,之后给予生理盐水。结果发现,10 天的保留测试中,小鼠还表现出情景样 OiC 记忆;但到 14 天测试时,记忆消失。不过,对于训练物体本身的记忆,在 14 天测试时依然存在。这表明,生理盐水处理的小鼠在 14 天保留测试时,OiC 记忆中情景样的部分受损,而对训练物体的记忆不受影响。
  • 训练后去甲肾上腺素能刺激维持情景样记忆:研究人员在小鼠训练后,立即给予育亨宾(0.3 或 1mg/kg)或生理盐水,14 天后进行保留测试。结果显示,0.3mg/kg 育亨宾组的辨别指数(DIOiC%)显著高于生理盐水组,表明训练后去甲肾上腺素能激活可剂量依赖性地维持 OiC 任务中远程时间点通常会衰退的情景样记忆特异性。
  • 去甲肾上腺素能激活对近期和远程 OiC 记忆影响不同:对训练后给予育亨宾(0.3 或 1mg/kg)或生理盐水的小鼠,在训练 3 天后进行保留测试。发现育亨宾处理并未增加 3 天保留测试时的 DIOiC%,甚至似乎损害了记忆。而对训练 5 分钟的弱记忆小鼠,给予 0.3mg/kg 育亨宾可增强其记忆。这说明训练后去甲肾上腺素能刺激对长期维持情景样记忆的作用,不能用初始记忆增强来解释,且其可增强弱记忆的巩固。
  • 海马体 - 前边缘皮层网络中神经元再激活的时间依赖性变化:研究人员考察生理盐水处理的小鼠,发现随着时间推移,其背侧海马体中训练激活细胞的再激活率(RR)显著降低,而前边缘皮层(PL)中的 RR 显著增加,这表明 OiC 记忆在时间上存在从背侧海马体到 PL 的 RR 转移。
  • 去甲肾上腺素能刺激引起持续的海马体再激活:研究人员发现,0.3mg/kg 育亨宾处理的小鼠,在 14 天保留测试时,背侧海马体的 RR 显著高于生理盐水处理的小鼠,且其 RR 随时间保持相似;而生理盐水处理的小鼠背侧海马体 RR 随时间降低。在 PL 中,生理盐水处理的小鼠 RR 在 14 天测试时增加,育亨宾处理的小鼠则保持不变。这说明育亨宾可防止 RR 从背侧海马体到 PL 的时间依赖性转移。
  • 去甲肾上腺素能刺激减少海马体 - PL 协调再激活:研究人员计算背侧海马体和 PL 中 RR 的相关性,发现生理盐水处理的小鼠在 14 天保留测试时,两者存在正相关;而育亨宾处理的小鼠在 3 天和 14 天测试时,均无显著相关性。这表明训练后去甲肾上腺素能激活减少了远程记忆回忆时海马体 - PL 的协调再激活。

综合研究结果和讨论部分可知,本研究揭示了训练后给予育亨宾能维持远程记忆的长期海马体依赖性特异性,防止训练激活细胞的再激活从背侧海马体转移到 PL,维持背侧海马体的高神经元再激活,且不改变整体背侧海马体活动。这支持了去甲肾上腺素能激活通过积极改变系统巩固动力学来维持情景样远程记忆特异性的观点,可能是情绪记忆长期生动性的关键机制。同时,研究还发现去甲肾上腺素能激活对记忆的影响与剂量相关,且不依赖于初始记忆的增强。此外,研究也指出不同应激调节剂对记忆特异性和泛化的影响不同,未来还需进一步探索它们之间的相互作用,这为后续研究指明了方向,对深入理解记忆的神经生物学机制具有重要意义。

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