神经科学家确定了两种编码快乐或恐惧记忆的神经元群

我们的情绪状态在一定程度上是由一个被称为杏仁核的微小大脑结构控制的，杏仁核负责处理积极的情绪，如快乐，以及消极的情绪，如恐惧和焦虑。

麻省理工学院的一项新研究发现，这些情绪由两种人群控制神经元它们的基因决定了对恐惧或愉快事件的记忆。此外，这些细胞组相互抑制，这表明这些细胞群之间的不平衡可能是抑郁症和抑郁症等疾病的原因创伤后应激障碍．

皮考尔生物学和神经科学教授，皮考尔学习和记忆研究所理研-麻省理工学院神经回路遗传学中心主任苏苏木·根川说:“由遗传标记识别的积极记忆细胞，可以对抗消极记忆细胞，有望确定治疗抑郁症和创伤后应激障碍等情绪障碍的有效分子靶点。”

Tonegawa是这项研究的资深作者，该研究发表在10月17日的《美国医学杂志》上自然神经科学．麻省理工学院的研究生约书亚·金(Joshua Kim)是这篇论文的主要作者。

不同的人群

2014年，根川的实验室发现了一种将记忆与积极或消极情绪联系起来的大脑回路。这个回路连接了海马体中的神经元和基底外侧杏仁核(BLA)中的神经元，前者负责记忆记忆的背景(发生了什么以及发生在哪里)，后者负责存储事件的情感关联。

在这项研究中，研究人员还表明，他们可以在老鼠身上逆转记忆的情感关联。为了达到这一目的，当老鼠正在经历一段快乐的经历时，他们人工激活了储存消极记忆的海马细胞。这削弱了原始记忆的恐惧关联，取而代之的是更积极的感觉，正如老鼠对容器中特定位置的偏好所表明的那样。

然而，同样的策略对BLA的神经元没有影响，这表明这些神经元预先承诺编码恐惧或奖励的感觉。金说:“他们似乎已经固定了自己可以驱动的行为。”

在这项新的研究中，Tonegawa的实验室开始鉴定基因差异，这些差异可以用来区分恐惧反应人群和奖励反应人群。在分析了BLA细胞中所有打开的基因后，他们发现了一种在BLA细胞中发现的基因，该基因编码积极记忆，但在编码消极记忆的细胞中没有发现。他们还发现了另一种专门标记否定的标记人口．

与奖励神经元相关的基因，被称为ppp1r1b，是一种众所周知的基因，其产物涉及多巴胺信号，这是快乐感觉所必需的。与恐惧神经元相关的基因rspo2的功能尚不清楚。

“我们不知道他们到底在做什么，”金说。“理论上，基因和细胞功能之间应该有联系，但我们不一定要了解基因的功能。我们只是利用它们来区分这两个群体。”

从解剖学上讲，BLA分为两个部分，即后部和前部。结果表明，研究人员识别的标记直接映射到这两个群体上——前面区域由表达rspo的恐惧编码细胞组成，后面区域包含表达ppp1r1b的奖励编码细胞。

感觉失去平衡

然后，研究人员使用光遗传学，一种允许他们选择性地用光抑制神经元的技术，来确认这两个种群在记忆形成中的作用。他们发现，当rspo2神经元被抑制时，小鼠无法形成恐惧记忆，而当ppp1r1b神经元被抑制时，小鼠无法形成积极记忆。

研究人员还发现，每个神经元群体都可以抑制其他神经元:当它们刺激奖励神经元的活动时，恐惧神经元的活动被抑制，反之亦然。这表明，大脑不断地平衡这两种神经元之间的活动。

“最终，我们拥有的是积极和消极之间的跷跷板，”Kim说。“这是高度推测性的，但焦虑和抑郁症状可能是这两个人群之间失衡的结果。”

例如，过度兴奋的恐惧神经元或不太兴奋的奖励神经元可能会导致异常强烈的恐惧或焦虑感，就像那些患有创伤后应激障碍的人所经历的那样。

研究人员还探索了BLA的目标，它将信息发送到大脑的其他部分，以刺激对恐惧或愉快事件的行为反应。他们发现，恐惧神经元投射到大脑中被称为伏隔核的部分，而奖励神经元投射到伏隔核和杏仁核的另一部分，被称为中央杏仁核。Tonegawa的实验室现在正在更详细地研究这些电路。

理研脑科学研究所(RIKEN brain Science Institute)的教员约书亚·约翰森(Joshua Johansen)说:“这些结果代表着我们对情绪在大脑中如何处理以及积极和消极情绪反应之间的平衡是如何解决的理解取得了重大进展。”

约翰森说:“对不同杏仁核细胞群的分子标记的识别，首次允许对这些对立的情绪网络进行靶向遗传访问，为许多未来的情绪功能和功能障碍研究打开了大门。”约翰森不是研究团队的成员。

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