如何讓壞記憶變好？科學(xué)家發(fā)現(xiàn)大腦定向分配不同情緒的“神秘分子”

“很多精神類的疾病都是由于大腦不能正確調(diào)控正面情緒或負(fù)面情緒，比如成癮性疾病（藥物成癮、賭博）是大腦過度處理正面情緒，而抑郁癥或焦慮癥是由于大腦對負(fù)面情緒的反應(yīng)過于強烈。這項研究發(fā)現(xiàn)了神經(jīng)緊張素作為一個小分子多肽，能夠雙向調(diào)節(jié)正面或者負(fù)面記憶的形成。從而打開了通過小分子多肽來調(diào)節(jié)正面-負(fù)面情緒控制的可能性。將來有望通過調(diào)控神經(jīng)緊張素在大腦中的濃度，來控制大腦對情緒和記憶的判斷，從而緩解情緒類的精神疾病。”即將于2023年在美國西北大學(xué)范伯格醫(yī)學(xué)院神經(jīng)科學(xué)系任職助理教授的李浩說。

李浩

最近，其擔(dān)任第一作者的論文以《神經(jīng)降壓素在杏仁核中協(xié)調(diào)價分配》為題發(fā)表。

關(guān)于該成果他表示，我們?nèi)粘Ｖ械拇蟛糠中袨楹蜎Q定，在很大程度上都是為了獲得獎勵比如食物和夸贊，或者是為了躲避懲罰。所以大腦根據(jù)對外界環(huán)境的記憶，來判斷正面或負(fù)面價值的能力顯得格外重要。

比如我們看見一個外界信號，就要很快根據(jù)記憶來判斷這個信號代表好還是壞，只有這樣才能迅速做出有效反應(yīng)。在大腦里，該團(tuán)隊之前的研究發(fā)現(xiàn)，小鼠基底外側(cè)杏仁核不同的神經(jīng)元在獎勵學(xué)習(xí)和懲罰學(xué)習(xí)之后，會有選擇性地對正面記憶或負(fù)面記憶產(chǎn)生反應(yīng)。

但是，課題組尚不清楚這些正面或者負(fù)面的神經(jīng)元是如何形成的。比如獎勵或者懲罰學(xué)習(xí)，是如何有選擇性地激活這些不同的基底外側(cè)杏仁核。以及在學(xué)習(xí)過程中，這些神經(jīng)元是如何聯(lián)系外界信號和它們所對應(yīng)的結(jié)果。

研究中，該團(tuán)隊用小鼠行為模型來模擬“巴夫洛夫”的學(xué)習(xí)過程。期間，他們訓(xùn)練小鼠學(xué)習(xí)用不同的聲音，來判斷接下來會得到糖水獎勵還是電機(jī)懲罰。具體來說，其通過小鼠受訓(xùn)練后對聲音的反應(yīng)，來判斷獎勵學(xué)習(xí)或懲罰學(xué)習(xí)的效果。

課題組發(fā)現(xiàn)從下丘腦室旁核釋放到基底外側(cè)杏仁核的神經(jīng)緊張素，對調(diào)控正面記憶或負(fù)面記憶的形成和學(xué)習(xí)過程，有著決定性的作用。

在獎勵學(xué)習(xí)的過程中，神經(jīng)緊張素的釋放會得到增強，從而促進(jìn)獎勵學(xué)習(xí)；在懲罰學(xué)習(xí)過程中，神經(jīng)緊張素的釋放會被減弱，從而促進(jìn)懲罰學(xué)習(xí)。通過在不同學(xué)習(xí)環(huán)境下，進(jìn)行不同的神經(jīng)緊張素釋放，會讓基底外側(cè)杏仁核神經(jīng)元的活動得到調(diào)控，進(jìn)而產(chǎn)生好記憶或者壞記憶。

審稿人評價稱：“作者結(jié)合了神經(jīng)科學(xué)、基因?qū)W和細(xì)胞生物學(xué)，對神經(jīng)緊張素通路進(jìn)行了系統(tǒng)而全面的研究。這一研究結(jié)果對系統(tǒng)神經(jīng)生物領(lǐng)域有著重要價值。”

當(dāng)然，實驗過程中并非事事亨通，期間遇到過多次結(jié)果和假設(shè)不相符的時候。不過正是這些困難，才讓研究人員得以進(jìn)行更深刻的思考，進(jìn)而設(shè)計不同的實驗，從不同角度來測試假設(shè)。此外，審稿人也提出了寶貴意見，讓此次項目得以更加完整。

據(jù)介紹，李浩本科就讀于山東大學(xué)，當(dāng)時對生物只有淺顯的初步認(rèn)識，并沒有打算以后搞研究。對神經(jīng)科學(xué)的興趣，是來到美國后才慢慢培養(yǎng)出來的。本科畢業(yè)后，他來到美國南達(dá)科他大學(xué)讀碩士。其所在的實驗室很小，算上導(dǎo)師只有三四個人。

實驗室小的好處就是每個人都能得到導(dǎo)師足夠的關(guān)注，幾個同學(xué)也都成為朋友，慢慢在這種良好友善的環(huán)境下，他才對做科研產(chǎn)生了興趣，也才下定決心繼續(xù)做科研。

之后，他到南卡羅萊納醫(yī)科大學(xué)讀博，當(dāng)時的導(dǎo)師和同學(xué)人也很好。2019年博士畢業(yè)后，其來到索爾克研究所做博后。2023年，李浩在美國西北大學(xué)建立獨立實驗室，將致力于進(jìn)一步揭開神經(jīng)多肽如何控制神經(jīng)通路，并將研究神經(jīng)多肽在精神類疾病、比如抑郁癥和藥物上癮中的作用。