瞬时性遗忘，与多巴胺有关

文/陈根

记忆是人脑对经历过事物的识记、保持、再现或再认,是进行思维、想象等高级心理活动的基础,也是利用过去服务现在或将来的能力。记忆对我们的日常生活至关重要,它定义了“我们是谁”,从进化论的角度来看,记忆效能更高,记忆范围越广,就意味着更容易规避竞争风险。

但同时,人类的记忆并不完美。记忆是一枚硬币的两个面,是交织着“记”与“忘”的复杂过程。瞬时性遗忘是遗忘的一部分,也是经常发生在生活中的一种遗忘。

事实上,每个人都或多或少经历过瞬时性遗忘。答案呼之欲出,却难以想起。比如:

“马冬梅。”

“马什么梅?”

“什么冬梅?”

瞬时性遗忘引起了科学家们的兴趣,近日,刊登于《自然》的一项研究,终于揭开了这种现象的神经学本质。

研究的发生离不开对黑腹果蝇的探索。果蝇的大脑有约10万个神经元。在这10万个神经元构成的大脑内有一块名为“后外侧前脑1区”(protocerebral posterolateral 1,简称PPL1)的区域,其中含有12个多巴胺神经元。

这12个多巴胺神经元中,许多都向蘑菇体(mushroom body,果蝇的“学习中心”)发送信息,在蘑菇体各种神经元的树突棘(dendritic spine,神经元接受信息的主要位置)上释放多巴胺,从而调控蘑菇体神经元的信号整合。

神经科学家早已根据蘑菇体各种神经元的基因表达和解剖位置,将蘑菇体划分为许多大区。其中,γ2α’1蘑菇体神经元接收来自PPL1多巴胺神经元的信息,并介导内源性(长期)遗忘。

基于此,研究人员顺着PPL1送往蘑菇体的信号,试图揭开瞬时遗忘的神秘机制。研究人员先对果蝇进行了厌恶性嗅觉条件反射(aversive olfactory conditioning)训练。经过训练的果蝇更“喜欢”避开“坏气味”,往“中性气味”的方向走。

随后,研究人员对果蝇的回忆过程进行了干扰,以让它们在突然忘记哪个气味是“坏气味”。有趣的是,如果在干扰后一个小时再次测试果蝇,它们又能回忆起哪个是“坏气味”,并积极回避,选择另一条路。也就是说,果蝇发生了所谓的瞬时性忘记。

因此,基于此前的研究,在此次研究中,研究人员通过直接刺激PPL1中的多巴胺神经元,成功抑制了果蝇的回忆,而如果抑制这些多巴胺神经元的输出,果蝇就不会在干扰下产生瞬时遗忘。

在这其中,从PPL1到蘑菇体α2α’2部分的多巴胺神经元最为重要。这以上所有证据都说明,在蘑菇体α2α’2神经元中,有一个“记忆存储器”,而多巴胺则充当“门控”(gate)的作用。多巴胺神经元的活跃,关上了回忆的大门。