研究表明,气味改变了大脑处理记忆的方式

新研究表明,气味改变了大脑中的回忆如何处理
在形成离散存储器期间有效的小鼠前列腺皮质(以蓝色示出)的金字塔细胞(以绿色显示)。传统上,这些细胞在初始记忆形成时(或者在例如,后一天之后)传统上被认为是不太活跃的,并且随着时间的推移而变得更加活跃(当在更多远程时间点时,例如在21天后访问)。信贷:斯蒂芬妮格拉拉博士(拉米尔兹实验室)

我们都体验过气味的奇特记忆力。也许新鲜松木的香味会让你想起童年的圣诞节,或者当你走进医生的办公室,闻到消毒剂的刺鼻气味时,你的心跳加速。现在,波士顿大学系统神经科学中心的研究人员揭示了气味在触发对过去经历的记忆方面有多大的力量,以及气味可能被用作治疗与记忆相关的情绪障碍的工具。

“如果气味可用于引出富裕的回忆甚至一个- 我们可以利用这一点[治疗上],“艺术学院助理和科学学院和科学教授和科学学院的Bu Neuroscientist Steve Ramirez说和一个新论文的高级作者,描述了他团队的调查结果学习和记忆

到目前为止,气味和记忆之间的联系一直是个谜。事实上,近年来,甚至记忆形成的基本机制也一直存在争议。传统的理论——系统巩固理论——认为我们的记忆一开始是由一个叫做海马体的小的、马蹄形的大脑区域来处理的,海马体给记忆注入了丰富的细节。随着时间的推移,特别是当我们睡觉时,一组保存特定记忆的脑细胞重新激活和重组。记忆随后由大脑的前部处理- 海马,许多细节都迷失在洗牌中。

这个理论有它的优点。首先,这可以解释为什么随着时间的推移,我们的记忆会变得有点模糊。这也有助于解释为什么海马体受损的人往往不能形成新的记忆,而他们保留旧的能力,前额叶皮层储存的记忆却完好无损。相比之下,那些前额叶皮层受损的人往往表现出一种我们经常在肥皂剧中看到的失忆症的味道:无法记住过去。

然而,系统整合理论的批评者认为它不会讲述整个故事。如果记忆从海马滑出并随着时间的推移被剥夺他们的细节,那么为什么许多人甚至将甚至甚至会留住一年后的生动回忆,甚至几年后 - 特别是创伤后应激障碍(PTSD)的人?为什么在海马处理的气味有时会触发似乎休眠的记忆?

新研究表明,气味改变了大脑中的回忆如何处理
在形成离散存储器期间有效的小鼠前列腺皮质(以蓝色示出)的金字塔细胞(以绿色显示)。传统上,这些细胞在初始记忆形成时(或者在例如,在一天之后不久),并且在更远的时间点被访问时变得更加活跃,在更多的远程时间点时变得更加活跃。21天后(在洋红色所示)导致这些神经元种群中的更高程度的重叠(以黄色显示)。信贷:斯蒂芬妮格拉拉博士(拉米尔兹实验室)

回答这些问题,Ramirez和他的实验室成员通过给予他们一系列无害但令人惊讶地创造了在老鼠中的恐惧记忆在一个特殊的容器内。在休克期间,一半的小鼠暴露于杏仁提取物的气味,而另一半没有暴露于任何气味。第二天,研究人员将小鼠归还给同一个集装箱,以提示他们回忆新形成的记忆。再来一次,气味小鼠在会议期间杏仁提取物的爆发,而No-气味小组没有暴露在任何气味。但这一次,既没有群体都没有收到任何新的电击。与系统合并理论一致,两组在此早期召回会议期间两组表现出海马的显着激活,表明他们记得从前一天收到冲击。

然而,在20天后的下一次回忆环节中,研究人员也受到了同样的打击。正如预期的那样,在没有气味的组中,恐惧记忆的处理转移到了前额皮质——但有气味的组在海马体中仍然有显著的大脑活动。

“[这个发现建议]我们可以偏离海马在线时在一次上在线回来,因为当记忆太老了,我们不会再期待它在线,因为记忆太老了,”拉姆里兹说。“气味可以作为一种提示来重新发明或通过细节重新发明内存。”

Ramirez补充说,我们仍然不确定气味在内存处理中的确切角色。也许气味延迟内存的转变依赖于前额叶皮质,从而保持细节更长。如果是这种情况,则仅在内存形成期间存在的气味需要以记忆保持其鲜艳度。或者,可以在气味相关的存储器中发生前额定 - 皮质移位,但如果稍后再次出现相同的气味,则海马变为重新激活,并且记忆恢复其丢失的细节。

拉米雷斯说,撇开细节不谈,这项研究为我们提供了一个非人类动物记忆处理的“蓝图”,这一信息可能有一天会在治疗人类精神健康问题(如创伤后应激障碍)方面取得突破。

新研究表明,气味改变了大脑中的回忆如何处理
在时间上吸引海马倾向。在形成离散记忆期间,在形成离散存储器期间的小鼠海马的颗粒细胞被选择性地靶向以表达依赖活性的Dreadds(以绿色显示;专门由设计者药物激活的设计者受体)。这些海马细胞传统上认为在内存形成后不久的是更活跃的(例如,一天后),当在更多远程时间点(例如,21天后)访问时较少。在这里,我们认为,当突出的记忆充满高层信息,如气味,这种系统整合过程被延迟,因为它们继续依靠海马进行加工信贷:斯蒂芬妮格拉拉博士(拉米尔兹实验室)

适用于PTSD的许多心理治疗和基于药物的治疗方法涉及试图抑制或抑制创伤记忆,但是当人们首先积极回忆回忆时,这种过程才能有效地进行。

“现在我们知道气味可以使记忆变得更加依赖海马体,我们可以潜在地制定策略来激活或解除海马体。”然后,如果我们的目标是永久抑制恐惧记忆,我们就可以整合一些行为或药物方法来让海马体下线。”拉米雷斯说。

换句话说,火花的气味可能比我们实现的更强大。今天,他们担任我们怀旧和我们的焦虑的触发器 - 但明天,他们可能是我们的治疗方法。

“我们可以将记忆视为自身的药物 - 作为抗抑郁药或[焦虑减速机],”Ramirez说。“和 [我们可以是我们可以向人们提供的实验可控因素。这可能是一个非常强大的工具。“


进一步探索

新的睡眠方法加强了大脑的记忆能力

更多信息:Stephanie L. Grella等,气味调制恐惧记忆整合的时间动态,学习与记忆(2020).DOI: 10.1101 / lm.050690.119
由...提供波士顿大学
引用研究表明气味会改变大脑处理记忆的方式(2020年3月17日)
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