玩电子游戏的老鼠教会了神经科学家关于记忆形成的知识

玩电子游戏的老鼠教会了神经科学家关于记忆形成的知识

如果你给老鼠玩电子游戏,科学家就能了解很多有关大脑的信息。更具体地说,玩虚拟现实电子游戏的老鼠帮助研究人员找到了可能负责过滤哪些日常经历进入我们长期记忆的大脑回路。虽然还有更多需要研究的内容,但神经科学家相信啮齿动物的娱乐活动已经确定了记忆形成的关键过程和位置。

今天发表在《细胞》杂志上的一篇新报告中详细介绍了洛克菲勒大学的一组科学家在老鼠面前建造了一个虚拟现实走廊,老鼠跑在一个旋转的泡沫球上,以控制它们的方向。在数字旅程结束时,测试动物会得到以下三种结果之一:从喷口中无限量流出糖水、有限量的甜食奖励,或者脸上吹出一小口无痛但令人讨厌的气。

在每次运行过程中,以视觉、听觉和芳香刺激形式出现的感官提示都会预先显示每个结果,逐渐教会老鼠在每次沿着走廊行走时预计会发生什么。

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一旦小鼠知道哪个提示预示着哪个结果,研究小组就会在几周内测试它们记住这些外部提示的能力。在此期间,科学家尝试刺激和抑制海马体和前丘脑——前者传统上与记忆保持有关,而后者则无关。使用化学遗传抑制来限制海马体的能力表明,小鼠难以记住 VR 迷宫的因果关系,即使是短期内;然而,对前丘脑做同样的事情却没有效果。也就是说,抑制前丘脑会限制小鼠的长期记忆能力,而刺激大脑的这一部分实际上会改善这一能力。

观察结果表明,迷宫结果中只得到少量糖水的效果尤其令人印象深刻,而这种奖励通常比无限量的零食更容易被老鼠忘记。研究人员发现,丘脑刺激可以帮助老鼠记住本来不值得记住的经历。

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“我们已经确定了大脑中的一个回路,它对于识别哪些记忆重要以及如何将它们过滤到长期存储中非常重要,”洛克菲勒研究生安德鲁·托德 (Andrew Toader) 在一份声明中说道,他是这项研究的共同负责人之一。“一旦老鼠开始学习一项任务,丘脑就会执行这个选择过程,选择哪些记忆将长期稳定在皮质中。”

未来,研究人员希望确定肾上腺素或多巴胺等因素是否有助于丘脑决定记忆保留。此外,他们希望发现记忆稳定过程是在短时间内发生,还是持续一生。

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