說到抹除記憶，不禁讓人想起科幻電影《黑衣人》中的情節(jié)，劇中“黑衣人”特工使用閃光器擦除人類記憶。生活中使我們困擾的不僅是痛苦的愛情，或許是童年受虐、慘烈的車禍、遭遇爆炸等等。這些可怕的場景會變成記憶，帶來一生的陰影。
2021年11月11日，日本京都大學的研究人員在國際頂尖期刊" Science "上發(fā)表了一篇題為" Stepwise synaptic plasticity events drive the early phase of memory consolidation "的研究論文。
該研究表明，使用一種新的神經(jīng)光學系統(tǒng)可以操縱記憶，研究人員用神經(jīng)光學系統(tǒng)成功的抹除了小鼠的記憶。
記憶最初在海馬體中編碼，然后轉(zhuǎn)移到其他大腦區(qū)域進行長期存儲。突觸可塑性是學習的基礎(chǔ)，在記憶鞏固中起著關(guān)鍵作用。盡管突觸可塑性是這些過程的關(guān)鍵，但其精確的時空分布仍知之甚少。
長時程增強（LTP）是突觸傳遞功能可塑性的重要表現(xiàn)形式，是研究學習與記憶的細胞模型。長時程增強指的是在許多腦區(qū)，短暫強直刺激引起興奮性突觸傳遞持續(xù)增強。LTP通過神經(jīng)活動加強突觸，對記憶形成至關(guān)重要。記憶在大腦中形成的時間和地點可以通過檢查何時以及哪些細胞進行LTP來確定。
光照對小鼠大腦突觸的影響
在該研究中，研究人員開發(fā)了一種可以控制早期結(jié)構(gòu)長時程增強的新工具，可以通過選擇性操縱LTP，研究人員發(fā)現(xiàn)海馬體的局部電路是編碼事件后不久記憶形成所必需的。這項技術(shù)阻礙了長時程增強的神經(jīng)活動，否則會在睡眠中鞏固記憶。
首先，研究人員在小鼠模型的大腦中注射腺相關(guān)病毒AAV，攜帶表達由絲切蛋白cofilin和熒光制成的融合蛋白。當暴露在光線下時，這些蛋白質(zhì)會釋放活性氧，使附近的化合物（絲切蛋白）失活。
海馬體是記憶首先存儲的地方，海馬體中LTP的發(fā)生首為重要。研究發(fā)現(xiàn)，當大腦的這一區(qū)域受到照射時，在小鼠學習一項任務(wù)后立即進行一次，然后在學習后的睡眠中再次受到照射，記憶就會被抹除。
研究人員表示，通過有針對性的照明消除局部LTP，清楚地擦除了記憶，這項新技術(shù)提供了一種在細胞水平上隔離大腦中時間和空間記憶形成的方法。
此外，與LTP相關(guān)的突觸異常與記憶和學習障礙以及精神疾病有關(guān)，例如阿爾茨海默病和精神分裂癥，預(yù)計該研究的方法為一系列精神障礙疾病治療提出了新方向。
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DOI:10.1126/science.abj9195
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