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記憶機制|提出可卡因獎賞記憶“儲存”新假說


記憶機制|提出可卡因獎賞記憶“儲存”新假說
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記憶喚起后，背側海馬NPTX2調控GluA1膜定位，促進可卡因環境關聯記憶的消退 。
記憶是腦認知功能的基礎，近年來，人們對記憶機制的研究取得了重要的進展 。但是在細胞水平上，記憶究竟存儲在哪里、記憶是以什么方式存在等問題，仍然是腦科學研究的熱點和難點 。
圍繞這些問題，在重大研究計劃的支持下，復旦大學腦科學研究院/醫學神經生物學國家重點實驗室馬蘭研究團隊基于可卡因獎賞記憶的研究，提出特意神經環路儲存的新假說 。
記憶痕跡假說和近年來對恐懼記憶的研究提示，在記憶形成過程中只有一部分神經元被激活并發生了持續的物理和/或化學改變，在記憶被提取時，這些細胞會再次激活，這些神經元被稱為“記憶痕跡神經元” 。
據介紹，研究團隊采用即早基因c-fos驅動的細胞標記和小鼠條件位置偏愛模型，特異性地標記了可卡因相關記憶的痕跡神經元 。同時，研究人員采用光遺傳學和化學遺傳學手段，選擇性地操控痕跡神經元及其神經投射的活性，并觀察對記憶的影響 。
【記憶機制|提出可卡因獎賞記憶“儲存”新假說】研究發現，海馬vCA1和伏隔核中央核腦區的記憶痕跡神經元被抑制后，可卡因獎賞相關記憶便不能被提取，可卡因獎賞記憶的提取依賴于海馬vCA1痕跡神經元與伏隔核多巴胺D1受體陽性記憶痕跡元突觸聯系選擇性增強，而去除同腦區的對照神經元不影響可卡因獎賞相關記憶，說明痕跡神經元特異性地存儲可卡因記憶 。
圍繞可卡因等成癮類藥物記憶消除的神經機制研究中，該團隊發現神經穿透素蛋白家族成員NPTX2在成癮記憶的消退中發揮重要作用 。
實驗中，研究人員讓已形成可卡因和環境關聯記憶的小鼠，重新回到原來給與可卡因的環境，在喚起可卡因關聯記憶后的不同時間點采集小鼠背側海馬腦區的椎體神經元，采用Rib-Tag技術分離與核糖體結合的mRNA 。通過測序和生物信息學分析發現，在記憶喚起后1小時，多巴胺能獎賞及突觸可塑性相關信號通路蛋白翻譯活化程度最高，而神經穿透素家族成員NPTX2是突觸重塑的樞紐分子 。進一步研究發現，NPTX2通過其PTX結構域結合AMPA受體的GluA1亞基，將其錨定在細胞膜上，介導記憶喚起后的興奮性突觸傳遞，進而促進記憶的消退 。

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