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    Nature揭示:支配愛情的多巴胺,如何調控大腦遺忘機制

    來源:生物探索作者:人氣:-發表時間:2021-02-05 12:36:00【
    你是不是總會從客廳走到臥室后就突然忘了要做什么,或者跟朋友聊天時忽然忘記想說什么,而往往過幾分鐘又會重新想起來?這種被稱為短暫遺忘的行為,其神經生物學機制目前還不清楚。
    近日,來自美國斯克里普斯研究所的研究人員在《Nature》上發表了題為Dopamine-based mechanism for transient forgetting的研究成果,發現大腦利用神經遞質多巴胺通過PPL1-α2α′2-DAMB通路來引起短暫的遺忘,而一段時間后記憶又會自發地恢復。
    https://doi.org/10.1038/s41586-020-03154-y
    為了探索導致短暫遺忘的神經生物學機制,研究人員對模式生物果蠅進行了周期間隔性的厭惡性嗅覺條件反射刺激,使其對該刺激具有長期記憶(LTM),然后使用氣流、電擊或藍光短暫的刺激果蠅,發現該部分記憶表達會隨著刺激強度的增加而減弱。但1 h 后LTM的表達又以顯著水平重新出現。
    外部刺激會暫時破壞LTM的恢復
    大腦半球的后外側前腦1區(PPL1)中含有12個多巴胺神經元(DAN),其中γ2α'1蘑菇體神經元(MBN)能夠通過接收PPL1中的DAN信息,介導大腦的長期遺忘,因此,研究人員猜測在大腦半球PPL1中的DAN可能也參與介導短暫遺忘。
    于是在進一步實驗中,研究人員對這12個DAN進行了強力而長時間的熱刺激,發現DAN被物理刺激后,LTM的表達同樣顯著降低,且觀察到來自PPL1 DAN的突觸輸出被抑制。通過單獨刺激α2α'2蘑菇體神經元(與參與主動遺忘的γ2α'1區域不同)對應的PPL1中單一DAN,研究人員發現是PPL1-α2α'2這對神經元專門負責這種短暫失憶。
    PPL1-α2α'2引起的記憶暫時中斷預示著傳播短暫遺忘信號的多巴胺受體的存在。先前研究發現DAMB受體參與轉導主動遺忘相關的γ2α'1蘑菇體神經元–DAN信號,因此,研究人員猜測神經元伸出的軸突上分布著的DAMB可能是介導PPL1-α2α'2中DAN引起的短暫遺忘的主要受體。
    研究人員對果蠅中的DAMB進行突變后觀察其中LTM的表達水平,發現LTM在測試中的所有時間點均表現出顯著升高,與短暫失憶的消失預期一致。之后,研究人員使用交叉遺傳學方法進一步確定了DAMB是接收PPL1-α2α'2發出的多巴胺信號的受體,同時也是短暫遺忘通路中的關鍵組成部分。
    PPL1 DAN與多巴胺受體DAMB結合發揮短暫的記憶抑制作用
    那么,之前氣流、電擊或藍光刺激果蠅后出現的短暫遺忘也是通過PPL1-α2α′2-DAMB途徑發生的嗎?研究人員通過抑制PPL1-α2α'2的突觸輸出和同時使用氣流或藍光刺激果蠅,發現對多巴胺信號輸出的抑制同樣也消除了外部刺激果蠅會導致的短暫遺忘反應,與未進行刺激的對照果蠅沒有區別。這也說明外界干擾刺激確實會觸發PPL1-α2α′2-DAMB通路,從而引起短暫的遺忘。
    氣流、電擊或藍燈通過PPL1-α2α′2-DAMB通路引起短暫遺忘
    該研究的通訊作者Ronald L. Davis表示:“我們現在知道記憶中有一個特定的受體從多巴胺接收短暫遺忘的信號。但是我們還不知道之后會發生什么,這種多巴胺受體的激活如何導致這種記憶阻滯的,這是我們的下一個目標。”
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