Credit: CC0公共域 老鼠在形成新的恐惧记忆几小时后吸入二氧化碳(CO2)会使记忆更强,因此当老鼠被提示“找回”(即回忆)记忆时,它们会表现出更大的痛苦
这是美国爱荷华大学神经科学家最近在《行为神经科学前沿》杂志上发表的结论
作者还表明,只有当蛋白质酸敏感离子通道-1a (ASIC1A)在小鼠大脑中起作用时,CO2的记忆增强作用才发生
如果人类版的ASIC1A基因最终将被证明在恐惧记忆的形成中具有类似的作用,那么针对这种分子途径的干预措施有朝一日可能成为创伤后应激障碍(PTSD)患者治疗策略的有用策略
这项新研究是越来越多证据的一部分,这些证据表明恐惧记忆在形成后可能会被改变
特别是,找回记忆被认为可以重新激活大脑中的记忆痕迹,使记忆变得“不稳定”,易于被竞争记忆修改、减轻或替换,这与难以改变的所谓“整合”记忆不同
在先前研究的基础上 “关于记忆形成和修改的实验研究经常使用小鼠作为模型生物,就像我们在这里所做的那样
例如,最近的一项研究发现,在回忆记忆的同时呼吸二氧化碳会使小鼠的恐惧记忆更加不稳定
联合第一作者Dr
丽贝卡·J
陶格是爱荷华大学精神病学系和退伍军人事务部医学中心的助理研究科学家
博士后研究员博士
阿曼达·M
该研究的另一位第一作者Wunsch说,“这些先前的研究启发我们进一步研究二氧化碳对记忆形成的影响以及ASIC1A所扮演的角色
在这里,我们首次展示了小鼠在学习新线索并形成新的恐惧记忆时吸入二氧化碳,增强了这些记忆
我们还表明,只有当ASIC1A存在时,这种效应才会出现
" 吓老鼠一跳 研究人员利用所谓的暗示条件作用让实验室老鼠害怕声音提示:一系列5个20秒长的3千赫的音调
这种记忆对老鼠来说是可怕的,因为在调节过程中的每一个音调之后,都会有轻微的电击传递给它们
在一个新奇的环境中,通过事后回放音调,这一次没有任何震动,老鼠被提示找回恐惧的记忆
它们会通过身体的“冻结”做出反应,这是啮齿动物典型的痛苦行为,例如在自然界存在捕食者的情况下
这些实验已经过爱荷华大学动物护理和使用委员会的彻底审查和批准
Taugher,Wunsch和他的同事比较了两种处理方法对小鼠冷冻行为的频率和持续时间的影响:一种是实验性的,在第一次获得恐惧记忆后1小时,小鼠暴露在30分钟长的10%二氧化碳中,另一种是对照的,用空气代替二氧化碳
他们发现,与暴露在空气中的老鼠相比,暴露在二氧化碳中的老鼠在被提示通过回放声音来恢复恐惧记忆时,被“冷冻”的时间要多大约三分之一
在进一步的试验中,学习到的恐惧线索不再是音调,而是总体环境,尤其是光线、气味和地板纹理——所谓的环境条件作用——吸入二氧化碳具有同样的强化记忆效果
潜在的创伤后应激障碍治疗 研究人员得出结论,恐惧记忆形成后吸入二氧化碳有助于增强小鼠的记忆
在后续的实验中,他们表明记忆强化效果取决于时间:如果记忆的第一次形成和暴露于二氧化碳之间间隔1到4小时,恐惧线索或背景的记忆就会强化,但如果间隔24小时,记忆就不会强化
他们还证明了强化记忆的效果是二氧化碳独有的,而不是压力事件的普遍效果
令人惊讶的是,陶格、温施等人
发现用二氧化碳进行同样的处理对不同类型的记忆有相反的记忆弱化效果:即记住熟悉的物体
研究人员推测,这种对比是由于不同的分子和脑回路参与了不同类型的记忆
“自然,我们从老鼠身上获得的结果需要在人体内重复
然而,我们目前的发现表明,在经历创伤事件时大脑中有酸中毒的人可能会增加患创伤后应激障碍的风险,”相应的作者约翰·阿教授说
艾奥瓦大学精神病学和神经科学的罗伊·J·卡弗教授
“他们还提出了一个有趣的可能性,即在人们经历创伤事件后不久预防酸中毒的干预措施可能有助于预防创伤后应激障碍
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