11月9日，陆军军医大学基础医学院胡志安教授和何超教授团队，在《神经元》杂志发表题为《下丘脑食欲素触发内侧内嗅皮层γ振荡调控空间记忆》的研究论著，首次明确报道下丘脑食欲素觉醒系统促进记忆编码的神经机制，该研究展示了如何通过下丘脑觉醒系统活动的协调转换，从而实现记忆编码，为记忆障碍相关脑疾病的诊治提供了理论支撑和潜在靶点。
探究记忆发生机制一直是神经科学关注的重点和研究的难点。早在20世纪50年代，通过对接受颞叶切除手术的H.M.等癫痫病人进行研究，科学家将有关空间环境、事件、人物等情景记忆的发生定位于包括内嗅皮层、海马的内侧颞叶。随后的70年间，记忆研究领域聚焦解码内嗅皮层、海马等记忆环路的功能活动规律，以期揭示记忆的发生机制。在该领域重要突破之一是发现觉醒期记忆脑区神经细胞集群通过θ（4—12Hz）和γ（25—120Hz）等不同频率同步化网络振荡的功能活动方式，介导记忆编码、储存与提取过程。这些研究加深了对记忆发生机制的认识，但始终未能明确回答觉醒期记忆神经环路为何会产生这些功能活动。对这一科学问题的回答，正是完整揭示记忆发生神经机制的关键。
论文截图。受访者供图
胡志安教授、何超教授团队长期从事觉醒睡眠研究，2018年团队发表在《Science》的成果显示，下丘脑食欲素觉醒系统通过丘脑室旁核对维持觉醒发挥关键作用。他们在研究觉醒睡眠过程中敏锐意识到，记忆环路功能活动与下丘脑食欲素觉醒系统高度关联，记忆编码等诸多过程均发生在下丘脑食欲素觉醒系统高度激活的觉醒期。临床证据显示，一旦下丘脑食欲素觉醒系统受损可导致严重的记忆障碍。基于上述线索，胡志安教授、何超教授团队在国际上率先提出“觉醒系统触发记忆功能活动”的原创性学术思想。
食欲素觉醒神经元通过作用内嗅皮层—海马记忆神经环路中哪一脑区发挥作用？在记忆发生过程中，记忆脑区是否有觉醒递质释放？食欲素觉醒神经元通过何种机制促进记忆编码？
为了证明这一原创学术假说，胡志安教授、何超教授团队针对众多前沿问题开展探究，一心扎进实验室反复寻找合适的检验方法、最优的实验路径。
他们应用光纤记录食欲素觉醒神经元活动，发现该群细胞在物体空间位置记忆编码中高水平激活，但熟悉物体空间位置后便会开始下降；采用药物遗传学特异激活食欲素神经元，发现内嗅皮层是食欲素觉醒系统作用的重要靶区；通过药物遗传或光遗传技术特异激活食欲素觉醒神经元—内嗅皮层神经通路，发现可增强物体空间位置记忆；应用在体多通道记录技术，发现食欲素觉醒系统通过触发记忆神经环路的γ网络振荡，提高内嗅皮层编码空间位置记忆的信噪比，进而促进了觉醒期记忆的编码。
研究团队从记忆发生机制这一基本科学问题入手，原创性地证实了觉醒期食欲素觉醒系统触发记忆编码的关键作用，从形态和功能两方面解析了其发挥作用的神经环路机制。
“觉醒系统损害可能是老年痴呆、脑卒中等重大脑疾病记忆障碍发生的潜在因素。”何超教授表示，“对食欲素觉醒系统在记忆发生中的作用探究，有利于进一步提升大众对脑认知原理的认识，通过对记忆障碍治疗提供全新的精准靶点，促进社会意义和经济价值的产生。”
来源：科技日报
记者：雍黎
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