Neuron：用光操縱記憶？

　　最近，加州大學戴維斯分校神經科學中心和心理學系的研究人員，利用光消除了小鼠腦中的特定記憶，并證明了一個關于“大腦不同部分如何共同工作來檢索情景記憶”的基本理論。相關研究結果發表在最近的《Neuron》雜志。

　　光遺傳學（Optogenetics），是斯坦福大學Karl Diesseroth首創的一種新技術，利用光來操縱和研究神經細胞。光遺傳學技術正迅速成為研究腦功能的標準方法。

　　加州大學戴維斯分校的Kazumasa Tanaka、Brian Wiltgen和同事們，應用這一技術來檢測長久以來關于記憶提取（memory retrieval）的一個想法。Wiltgen說，大約40年來，神經學家認為，檢索情節記憶——關于特定地點和事件的記憶，涉及到大腦皮層和海馬體（大腦深處的一個小的結構）之間的協調活動。

　　Wiltgen說：“該理論認為，學習涉及到皮質中的處理過程，海馬體在檢索過程中產生這種活動模式，讓你重新體驗這些事件。”如果海馬體受損，患者就會失去幾十年的記憶。

　　但是這種模式已經很難直接檢測，直到光遺傳學的到來。

　　Wiltgen和Tanaka使用轉基因小鼠，當其神經細胞被激活時，會發出綠色熒光，并表達一個蛋白，該蛋白可使細胞被光關掉。因此，他們能夠完全遵循大腦皮層和海馬體中哪些神經細胞被激活來學習和記憶檢索，直接通過光纖電纜的光來關閉它們。

　　他們訓練小鼠，將其放置在一個籠子里，給予一次輕微的電擊。通常情況下，放置在一個新環境中的小鼠，將用鼻子觸嗅周圍和探索。但是，當它們被放置在一個之前受到過電擊的籠子里時，它們就凍結在一種“恐懼的反應”當中。

　　Tanaka和Wiltgen首次表明，他們可以標記參與學習的細胞，并表明它們能夠在記憶恢復期間被重新激活。然后，他們能夠關閉海馬體中的特定神經細胞，表明小鼠失去了不愉快事件的記憶。他們也能夠證明，關閉海馬體中的其他細胞，并不影響那些記憶的檢索，并跟循來自海馬體的纖維，到達大腦皮層的特定細胞。

　　Wiltgen說：“大腦皮層并不能單獨做到這一點，它需要來自海馬體的輸入。很長一段時間以來，這一直是我們領域的一個基本假定，Kazu的數據首次提供直接證據證明這是真的。”

　　他們還可以看到，大腦皮層中的特定細胞如何連接到杏仁核——大腦中參與情緒和產生凍結響應的一個結構。