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小鼠神經細胞抑制恐懼記憶

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大腦中的抑制性神經細胞也會影響小鼠對於恐懼記憶的反應,比過往文獻認為的神經機制更複雜。研究提出的新方向有助於未來減少恐懼的負面影響,並有望為創傷後壓力症候群提供新的治療方法。

議題背景:

今(2024)年8月5日,國際期刊《細胞報導》(Cell Reports)刊登一篇台灣、丹麥、奧地利跨國合作的研究,發現小鼠在形成恐懼記憶時的腦內新機制,有助於未來減少恐懼的負面影響,並有望為創傷後壓力症候群提供新的治療方法。

這篇研究由國立陽明交通大學生命科學院連正章院長研究團隊,與丹麥奧胡斯大學(Aarhus Universitet)馬可.卡波格納(Marco Capogna)教授、奧地利因斯布魯克醫學大學(Medizinische Universität Innsbruck)弗朗西斯科.費拉古提(Francesco Ferraguti)教授合作。研究結果顯示,大腦中的抑制性神經細胞也會影響小鼠對於恐懼記憶的反應,比過往文獻認為的神經機制更複雜。研究提出的新方向有助於未來減少恐懼的負面影響,並有望為創傷後壓力症候群提供新的治療方法。

研究團隊使用基因轉殖的小鼠作實驗,並先讓小鼠在多次聽到一段聲音後受到輕微的腳電擊,發現恐懼經驗會長期強化小鼠的中央外側杏仁核這個腦區中,一小群負責抑制恐懼記憶的神經細胞。研究團隊抑制這些被不同恐懼經驗活化的神經細胞(主要為體抑素神經細胞),發現小鼠聽到聲音後,因恐懼而靜止不動的時間增長了,顯示這些神經細胞會如煞車般調控記憶,以避免小鼠過度反應。

台灣科技媒體中心邀請研究恐懼記憶消失與形成的專家,解析這篇研究。

研究原文:

  • Hou, Wen-Hsien, et al. Inhibitory fear memory engram in the mouse central lateral amygdala. Cell reports, 2024. doi.org/10.1016/j.ce...

研究新聞稿:


專家怎麼說?

【簡伯武】

2024年08月05日
國立成功大學藥理學科暨藥理學研究所講座教授 簡伯武

1. 這份研究為什麼重要?對於減輕恐懼記憶,甚至未來發展可能治療創傷後壓力症候群的方法,有何幫助?

恐怖的景象不斷地浮現在腦中,害怕的心情壟斷了整個思緒,如果長期處於過度緊張害怕,情緒低落的狀態,會影響心理而產生一種創傷後壓力症候群。

在1960年代,神經科學家已發現,餵食會抑制蛋白質合成的藥物給大鼠,可以阻斷記憶的形成。早期科學家認為記憶的形成關鍵,是腦區中神經細胞合成的蛋白質。後續文獻確定腦中有負責記憶的神經細胞,抑制這些神經細胞可以阻斷記憶的提取,相反的,活化這些細胞可以喚起失落的記憶。這些細胞存在不同的大腦區域,包括杏仁核,而且大多數是活化後會傳遞特定化學物質(谷氨酸)的興奮性神經細胞。通常神經細胞有興奮性、抑制性兩種。

陽明交通大學連正章教授的團隊結合電生理技術、光遺傳學、化學遺傳學、神經造影、小鼠遺傳學及動物行為學,發現位於特定腦部區域的一種神經細胞(中央外側杏仁核的抑制性γ-胺基丁酸神經元),也能形成記憶的痕跡。這是第一次有研究完整提出證據,證明這種抑制性神經元的記憶,它可以作為表達恐懼的「控制器」,提供一個未來研究如何治療創傷後壓力症候群的新策略。


2. 研究有哪些推論上或實際應用上的限制?例如,小鼠研究推論到人類的落差有哪些?我們應該如何看待此研究在小鼠身上觀察到的現象?

小鼠出生後,均在實驗動物房生長,成長的環境非常單純,反觀人類,每個人的背景不同,成長的環境迥異,因此對環境壓力的反應差異非常大。所以小鼠身上觀察到一個事件引起恐懼的反應,不代表人也會因為相同事件引起恐懼,不能過度推論研究結果到人身上。但是小鼠研究結果可以在研究人之前,幫助我們找到基礎和較明確的方向。

3. 這類型的研究結果,未來有可能解釋人在想起害怕的事物後,產生的不同反應或行為嗎?

目前,恐懼焦慮或創傷後壓力症候群的臨床心理療法,大都採用暴露療法,將患者暴露於恐懼的情境,但不會遭受危險,數次以後患者就會認為該情境是安全的,而不再心生恐懼。暴露療法的原理並非將恐懼記憶消除,可能是形成一個安全記憶,掩蓋恐懼記憶,詳細機制還不清楚,而這篇研究結果可能有助我們推測暴露療法的機制。

也許暴露療法的機制,是調控中央外側杏仁核的抑制性神經元,而讓患者不再過度恐懼,但這個推論還需要進一步研究才能證實。



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