海马体需要平衡才能维持记忆功能
识别记忆的正常运作依赖于海马体抑制活动的精确平衡。
一项新研究揭示,大脑特定区域的神经抑制与平衡的神经活动是识别记忆所必需的。该发现有助于深入理解精神分裂症、痴呆症及年龄相关记忆损伤等认知障碍。
诺丁汉大学心理学学院与曼彻斯特大学合作研究发现,海马体内的神经抑制对物体识别记忆至关重要,而前额叶皮层的抑制则无此作用。具体而言,海马体中神经抑制过少或过多均会破坏此类记忆,表明海马体神经活动维持在平衡水平是识别记忆最优运作的关键。相关成果已于今日发表在《神经科学杂志》上。
大脑神经元通过释放化学物质(即神经递质)相互作用。γ-氨基丁酸(GABA)是最常见的抑制性神经递质,其功能在于约束神经活动,防止神经元过度活跃、异常放电或响应无关刺激。
在极端情况下,GABA抑制性传递受损可引发癫痫发作。此外,GABA介导的神经抑制在海马体和前额叶皮层(这两个与记忆及其他认知功能相关的关键脑区)出现细微损伤时,已被证实与多种认知障碍疾病相关,包括精神分裂症、年龄相关认知衰退及阿尔茨海默病早期阶段。
查理·泰勒(现为医学院研究研究员)在心理学学院攻读博士期间主导了此项研究。她表示:“前额叶皮层和海马体中GABA能神经抑制的损伤已成为认知障碍的关键神经病理特征,但我们此前未知这些脑部异常是否直接导致相关疾病的记忆损伤。许多认知障碍患者存在识别记忆缺陷,这种记忆使人能够记住新接触的物体(例如新自行车、新设备或新面孔等)。我们可通过物体识别测试在大鼠模型中检验此类记忆,该方法在脑部疾病的临床前模型中被广泛应用。利用大鼠模型,我们能特异性调控海马体或前额叶皮层的GABA介导神经抑制,并精确分析其对物体识别的影响。”
研究人员发现,海马体神经抑制过少或过多均会干扰识别记忆,表明维持此类记忆功能需要神经抑制处于平衡水平。研究同时证明,物体识别测试(在学术界和药物研发行业广泛使用)可用于研究脑部疾病大鼠模型中海马体(而非前额叶皮层)GABA介导神经抑制功能障碍,并测试针对该机制的新疗法。
指导该研究的诺丁汉大学心理学学院托拜厄斯·巴斯博士指出:“这些发现深化了我们对认知障碍(包括记忆问题)潜在脑机制的理解。人们常认为认知障碍源于特定脑区活动减弱,‘增强’脑活动可能改善功能。然而,新发现表明情况可能恰恰相反!异常的神经抑制会导致活动增强但调控失当,进而引发问题。这对新疗法开发具有重要启示:通过药物或神经调控技术恢复特定脑区神经活动平衡,对恢复记忆等认知功能至关重要。”
参考文献: Taylor CJL, Renström JG, Loayza J, et al. 过少与过多:大鼠完整新物体识别需海马体而非内侧前额叶的平衡神经活动. 《神经科学杂志》. 2025;45(50):e1141252025. doi: 10.1523/JNEUROSCI.1141-25.2025
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