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神经科学家发现动物可以在心理上重演过去事件的第一证据

2020-02-19 11:03:42来源:

印第安纳州布卢明顿-印第安纳大学的神经科学家报告了第一个证据,即非人类动物可以在精神上重现过去记忆中的事件。这一发现可能有助于推进治疗阿尔茨海默氏病的新药的开发。

这项由IU教授乔纳森·晶体(Jonathon Crystal)领导的研究今天发表在《当代生物学》杂志上。

“我们对动物记忆感兴趣的原因不仅在于了解动物,还在于开发与人类疾病(例如阿尔茨海默氏病)受损的记忆类型相匹配的新记忆模型,” IU布卢明顿艺术与科学学院教授和IU布卢明顿神经科学计划主任。

在目前的范式下,克里斯特尔说,有关潜在的阿尔茨海默氏症新药的大多数临床前研究都研究了这些化合物如何影响空间记忆,这是最容易评估的动物记忆之一。但是,空间记忆并不是记忆丧失的类型,记忆的丧失会引起阿尔茨海默氏病的最大破坏作用。

丹妮尔·帕诺兹(Danielle Panoz)说:“如果您的祖母患有老年痴呆症,那么这种疾病最令人伤心的方面之一就是她不记得您上次告诉她生活中发生的事情了。” -布朗,IU博士生,该研究的第一作者。“我们对情景记忆和情景记忆重播感兴趣,因为它在阿尔茨海默氏病和总体衰老中会下降。”

情景记忆是记忆特定事件的能力。例如,如果一个人丢失了汽车钥匙,他们可能会尝试回忆从汽车到当前位置的行程中的每个步骤-或“片段”。按顺序重播这些事件的能力称为“事件内存重播”。克里斯特尔说,如果人们不记得他们发生的顺序,他们将无法理解大多数情况。

为了评估动物从记忆中重播过去事件的能力,Crystal的实验室花了将近一年的时间与13只老鼠合作,他们训练它们记忆出多达12种不同气味的清单。将大鼠放置在具有不同气味的“竞技场”内,当它们在列表中识别出倒数第二个气味或倒数第四个气味时奖励它们。

研究小组在每次测试前更改了清单中的气味数量,以根据气味在清单中的位置(而不是仅靠气味)来确认已识别出气味,从而证明动物依赖于它们能够按顺序召回整个清单的能力。使用具有不同模式的竞技场与大鼠进行通讯,以寻求两种选择中的哪一种。

水晶说,经过训练后,这些动物在所有试验中成功完成任务的时间约为87%。结果有力地证明了这些动物正在进行情景记忆重放。

额外的实验证实,大鼠的记忆是持久的,并且对其他记忆的“干扰”具有抵抗力,这都是情节记忆的标志。他们还进行了测试,以暂时抑制海马的活动(即情节性记忆的部位),以确认大鼠正在利用大脑的这一部分执行任务。

克里斯特尔说,迫切需要找到可靠的方法来测试大鼠的情节性记忆重现,因为新的遗传工具使科学家能够创造出具有类似于阿尔茨海默氏病的神经系统疾病的大鼠。直到最近,只有小鼠才能获得研究新药对这些症状的影响所需的基因修饰。

他说:“我们真的在尝试将动物记忆模型的界限推向越来越类似于这些记忆在人体内的工作方式的事物。”“如果我们想消除阿尔茨海默氏病,我们确实需要确保我们正在努力保护正确的记忆类型。”