記憶鞏固究竟是什麼樣的過程?

在神經科學中,我們一般可以將學習記憶區分成下列幾個階段:記憶取得(memory acquisition)、記憶鞏固(memory consolidation)、記憶回想(memory recall)等階段。在記憶鞏固的階段非常複雜,橫跨了各種層級,從神經元連結的強化,到長期記憶從海馬迴遷移到新皮質等。由英美等跨國組成的團隊提出了一個新觀點,記憶的儲存網路是動態變化的,隨著時間神經元會不斷加入或退出這個儲存網路,最終這個網路能讓記憶的辨別能力會更好。結果發表在自然.神經科學(Nature Neuroscience)。

研究團隊結合了計算模型和實驗,在行為實驗的部分,他們將老鼠放在兩種箱子─一個會有電擊而另一個不會。在訓練後最初的幾小時內,老鼠無法區分這兩個箱子,面對任一個箱子都會不敢動(freeze),半天後,老鼠才會區分這兩個箱子而只對有電擊的箱子有反應,如圖。

接著他們用光遺傳學等方法標記訓練時海馬迴中活化的神經元,在學習後的不同時間點,各自測量遇到有電擊的箱子、沒有電擊的箱子的時候,回想時活化了哪一些海馬迴的神經元,比較訓練和回想的神經元組成的差異。他們發現不論遇到哪個箱子,回想階段的神經元數量都會隨時間下降 (這邊的分析結果很有趣,有興趣的讀者建議可以去看原始文章)。

最後他們發現抑制性神經元的突觸可塑性在這個結果扮演了重要的角色,特別是有表現CCK的神經元(CCK+)。不論在模擬還是實驗中,都需要這種抑制性的神經元幫助”選擇性”的辨別。



撰文者:強敬哲C.C. Charng


參考資料:
Tomé, D. F., Zhang, Y., Aida, T., Mosto, O., Lu, Y., Chen, M., ... & Clopath, C. (2024). Dynamic and selective engrams emerge with memory consolidation. Nature Neuroscience, 1-12.

留言