研究:5 -羟色胺稳定社会记忆

谁不喜欢更擅长记住你遇到的人,即使在简要介绍?

新的研究科学家隶属于吴蔡斯坦福大学神经科学研究所表明这可能是通过有针对性的刺激大脑的5 -羟色胺系统。

2021年10月6日发表的一项研究,自然,斯坦福团队能够首次观察老鼠的大脑如何形成一个新认识的人的记忆,证明能够选择性地抑制或增强这些社会记忆与靶向药物。

“我们发现神经元,似乎告诉老鼠与一个新的交互动物有不同的味道,不同的表情,不同的姿势,等,并生成一个新的个人记忆痕迹,”Robert Malenka说医学博士南希的朋友普利兹克斯坦福大学医学院精神病学和行为科学教授。“通过调整上下神经活动,我们能够改变动物如何记住这个新个体。”

“像我们一样,老鼠社会群体,需要能够迅速记住如果另一个动物是一个家庭成员,一位前侵略者,一个潜在的伴侣,等等,”添加Xiaoting Wu博士,博士后研究员Malenka的实验室和这项新研究的主要作者。“这一发现是非常激动人心的,因为它代表了社会的最早阶段memory-an记住新个体的能力,可以建立在未来经历。”

这项研究增加了越来越多的工作由Malenka实验室展示5 -羟色胺和其他neuromodulatory化学物质控制社会认知在大脑中,代表了一种有前途的一步有针对性的治疗,可能有一天改善受损社会功能在自闭症等疾病,抑郁症和创伤后应激障碍(PTSD)。

大脑如何构建一个档案

多年来,神经科学家一直逼近大脑记忆中心的神经回路,海马体,支持多层次的社会记忆的形成。吴,Malenka和他的同事们想知道这些社会“档案”让他们开始当一个动物第一次遇到了一个新的个体。

吴领导的研究人员关注泪滴形的中心附近的神经元集群大脑内侧septum-which他们显示特别活跃在社会遇到两个陌生的老鼠。

测试是否内侧隔细胞参与动物的记忆能力的新个体,团队转基因细胞敏感一双定制药物compounds-one激活细胞,和一个切换。然后他们给老鼠注射一种药物之前向他们介绍一个陌生的老鼠。

通常,老鼠非常好奇新个人当他们第一次见面时,触摸胡须和嗅探。一旦这个初步调查已经结束,然而,动物主要回到他们自己的业务。动物们清楚地记得这个最初遇到了至少半个小时,因为会议同样的动物不让他们那么兴奋:同样毛茸茸的脸我刚刚碰到任何新的在这里看到。

但是当研究人员用一种药物选择性地抑制神经元内侧隔之前引入一种新的动物,他们阻止了这些社会记忆的形成。通常第一次会议了,但是当动物见面甚至几分钟后,受影响的老鼠作为如果它从未见过的其他动物。

另一方面,使用不同的药物选择性地增强内侧隔活动期间动物的第一次会议引发社会记忆浑身招数:正常小鼠忘记最初遇到的几个小时之内,但是这些老鼠认清他们的新相识甚至24小时后。

有显示这些内侧隔神经元对新的社会记忆的形成至关重要,然后研究人员演示了如何存储这些记忆。他们追踪内侧隔海马体神经元投射到地区的社会记忆被认为居住,并展示了这些预测在社会遇到的激活触发这个地区加强突触连接。

说:“大概Malenka,“这些加强连接表示创建一个新的内存对于这个新的个体,然后海马可以添加更多的上下文,如果动物遇到彼此了。”

5 -羟色胺的新角色形成的社会记忆

但团队不是finished-they也想知道触发器内侧隔细胞的活动在社会遇到的。基于Malenka实验室的越来越多的研究在社会认知神经递质血清素的作用,团队有强烈的直觉的去看。

通过一系列综合的实验中,研究人员表明,serotonin-producing脑干神经元释放neuromodulatory化学在整个大脑在小说社会接触;这释放刺激内侧隔serotonin-sensitive受体分子的通过一个特定的神经元亚型;这阻断5 -羟色胺的释放或激活受体分子在内侧隔防止新的社会记忆的形成。

同样,研究人员表明,社会记忆可以使近十倍的时间通过提高血清素信号在最初的社会encounter-either通过刺激血清素生产脑干神经元,或通过直接注入一种激活特定的药物5 -羟色胺受体内侧隔本身。

发现新的社会记忆的形成取决于一个16个不同类型的5 -羟色胺受体分子使用整个神经系统是人类精神疾病有前途的潜在的翻译,研究人员说。

“我们知道问题社会记忆的障碍问题,如抑郁症和创伤后应激障碍可以成为一个问题,人们有情感或记忆错觉不同的人在他们的生活中,”吴说。“这些发现的美妙之处在于,你可以想象吸毒这一目标只有这个特定类型的5 -羟色胺受体在内侧隔提高社会记忆缺陷不影响其他血清素信号在整个身体。”

5 -羟色胺在抑郁症可能是最为人所知的角色,有时会通过提高治疗水平的整个大脑神经调质,但神经传递素的功能是非常难以确定。由一群在脑干神经元,神经递质释放整个大脑和神经系统,并与角色在调节情绪、饥饿、攻击性、睡眠、反胃和消化。

“我认为越来越明显的是,任何“全球”函数归因于神经调质,如5 -羟色胺是没有依据的。理解他们的角色在正常大脑功能和疾病,我们需要理解大脑的特定上下文的地区代理,”Malenka说。

新的研究增加了越来越多的工作由Malenka实验室努力隔离特定角色扮演的社会认知的5 -羟色胺系统障碍。

例如,一个2018年自然纸上显示如何调整整体动物的社交能力相同的5 -羟色胺受体亚型在附近的一个大脑区域称为伏隔核。今年早些时候,实验表明,相同的靶向药物,增强社会内存在当前的论文改进的措施社交能力的6个不同的孤独症的小鼠模型。集团在2019年的一项研究表明,不同的消遣性药物摇头丸对5 -羟色胺信号的影响,有时被称为莫莉或狂喜,可以用来隔离药物的潜在治疗增强社会联系没有危险的上瘾的特性。

“我们正在建立一个基本的理解精神疾病神经功能出错,影响社交能力和社会认知,“Malenka说。“我相信这是我们唯一的希望建立治疗一些最复杂的和虚弱的精神疾病的症状。”