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新研究发现细胞开关有助于大脑区分安全与危险

哥伦比亚大学 Mortimer B. Zuckerman 心脑行为研究所和哥伦比亚大学医学中心 (CUMC) 神经科学系的研究人员发现了一种细胞回路,可以帮助小鼠大脑记住哪些环境是安全的,哪些环境是有害的。他们的研究还揭示了当该电路被破坏时会发生什么,并可能为创伤后应激、恐慌和焦虑症等疾病的治疗提供新的见解。

研究人员今天在《科学》杂志上发表了他们的发现。

学习和记忆是大脑最基本的生存工具之一。对“情境”记忆(与特定经历相关的记忆)的准确编码使我们能够表现出适当的恐惧反应,更重要的是,可以避免危险的情况。同样重要的是大脑区分先前已知的危险环境和安全环境的能力。

早期的研究表明,情境记忆是在两个相互关联的大脑区域形成和存储的:海马体和内嗅皮层,它们参与记忆和导航。这两个区域通过复杂的脑细胞或神经元网络连接起来。尽管科学家们已经能够确定该网络的大部分运作方式,但其中一个联系仍然令人费解。

纽约大学神经科学研究所神经科学和生理学助理教授 Jayeeta Basu 博士解释说:“内嗅皮层中的神经元通过两条不同的途径进入海马体。”Basu 博士是这项研究的第一作者,也是 CUMC Steven Siegelbaum 博士实验室的前博士后研究员。“人们认为,当这两条通路作为精心定时序列的一部分被激活时,就会形成情境记忆。但几年前,科学家发现了第三条通路,将这两个区域连接起来,其目的未知。”

大脑中大约 80% 的神经元是兴奋性的,这意味着它们在大脑区域之间进行长距离通信,而另外 20% 的神经元是抑制性的。这些抑制性神经元在局部发挥作用,减缓或停止兴奋性活动,就像加速一段时间后踩刹车踏板一样。最近发现的第三条通路中的神经元的不同寻常之处在于,它们的作用距离相对较长,但也具有抑制性。因此科学家将它们称为远程抑制投射(LRIP)。

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