記憶印跡是學習或經(jīng)驗相關記憶產(chǎn)生的關鍵,聯(lián)想恐懼記憶的形成主要歸因于谷氨酸能投射神經(jīng)元(Projection Neurons, PNs),這些神經(jīng)元具備經(jīng)驗依賴的可塑性。然而,GABA能中間神經(jīng)元(Interneurons, INs)也會對記憶相關的線索做出反應,并廣泛地調(diào)節(jié)PNs的功能。但是,學習是否需要特定的INs選擇性地參與記憶編碼仍然是一個懸而未決的問題。
2022年8月1日,美國西奈山伊坎醫(yī)學院和阿拉巴馬大學伯明翰醫(yī)學院的研究人員在《Neuron》期刊上發(fā)表題為“Control of fear by discrete prefrontal GABAergic populations encoding valence-specific information”的文章。該文章證實,積極和消極的體驗能夠激活前額葉生長抑素中間神經(jīng)元(Somatostatin Interneurons, SST-INs)的離散群體,這些不同的SST-INs離散群體能夠?qū)謶钟洃浶纬上喾吹目刂。研究的結果強調(diào)了INs在情緒學習中的重要作用。
小清蛋白中間神經(jīng)元(Parvalbumin Interneurons, PV-INs)、血管活性腸肽中間神經(jīng)元(Vasoactive Intestinal Peptide Interneurons, VIP-INs)以及SST-INs在記憶獲取和鞏固的環(huán)路動態(tài)編碼過程中發(fā)揮了關鍵作用。該文章作者最近的研究(Cummings and Clem, Nat. Neurosci., 2020)證明了邊緣前皮層(Prelimbic Cortex, PL)中的SST-INs在聽覺恐懼條件訓練后表現(xiàn)出突觸效能增強以及線索誘發(fā)的活動,這表明它們參與了記憶形成。作者進一步證明,SST-INs通過激活大腦中的網(wǎng)絡來控制動物防御性的僵直行為,而這一效果可能是通過緩解PV-INs介導的抑制來協(xié)調(diào)的。
在該研究中,作者使用基因標記的方法,探討了SST-INs作為離散細胞群的一部分是否在記憶編碼中起作用。在小鼠條件恐懼實驗中,學習過程主要激活PL中的SST-INs,而非PV-INs和VIP-INs。隨后,作者進一步證明,這些被激活的SST-INs在記憶提取過程中優(yōu)先被再次激活。并且,作者通過結合光遺傳學的手段證實,這些SST-INs控制著恐懼線索誘導的小鼠僵直行為。此外,作者還通過電生理實驗證實,恐懼學習激活的SST-INs表現(xiàn)出獨特的輸入和輸出突觸傳遞特性。這些結果表明,PL中的SST-INs在恐懼記憶編碼中起著關鍵作用。
研究方法亮點
這項工作闡述了PL中不同的SST-INs離散群體在恐懼記憶表達中的作用。該研究用到了腦立體定位注射、光遺傳學、電生理記錄、行為學評估以及免疫組化等實驗技術。瑞沃德深耕生命科學研究領域20年,一直致力于為客戶提供可信賴的解決方案和服務。瑞沃德可提供該研究所涉及的腦立體定位注射、光遺傳學、電生理記錄、行為學評估以及免疫組化的完整解決方案。截至目前,瑞沃德產(chǎn)品及服務覆蓋海內(nèi)外100多個國家和地區(qū),客戶涵蓋全球700+醫(yī)院,1000+科研院所,6000+高等院校,已助力全球科研人員發(fā)表SCI文章14500+,獲得行業(yè)廣泛認可。
原文鏈接:
https://doi.org/10.1016/j.neuron.2022.07.004