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记忆巩固是大脑的关键功能之一,是存储和提取记忆的过程。丘脑纺锤体活动是大脑中的一种振荡活动,长期以来一直被认为支持记忆巩固。然而,到目前为止,这种情况发生的确切机制尚不清楚。
2023年4月17日,香港大学的吴学奎教授及其研究团队在Nature Communications(IF=16.6)上发表了题为“Functional MRI reveals brain-wide actions of thalamically-initiated
oscillatory activities on associative memory consolidation”的文章,研究人员通过全脑功能磁共振成像(fMRI)、细胞水平的光遗传学操作、电生理和行为读取来操纵和检查啮齿类动物的大脑,发现丘脑纺锤体活动以一种时空特异性的方式传播,并通过加强多目标记忆表征来巩固联想记忆。
作为大脑中关键的振荡活动,丘脑纺锤体活动长期以来被认为支持记忆巩固。然而,它们在系统层面的传播特征和因果作用尚不清楚。研究人员利用雄性大鼠的fMRI和电生理记录发现,当以较慢的频率和较长时间刺激啮齿类动物的丘脑时,它会诱发全脑的慢纺锤波并激活大脑的许多不同区域。这有助于动物更好地记住事情。研究人员还发现,当丘脑以这种方式受到刺激时,大脑的某些区域变得更加活跃。
光遗传学启动的全脑纺锤体活动在腹后内侧增强视觉体感联想记忆巩固慢纺锤体频率和长纺锤体长度的丘脑刺激诱发了最稳健的全脑跨模式活动。行为学上,在记忆巩固期间唤醒整体的跨模式活动可改善视觉体感联想记忆的表现。更重要的是,平行视觉fMRI实验揭示了全脑感觉运动和边缘整合区域的反应电位,尤其是上丘、导水管周围灰质、岛叶、脾后和额叶皮质。该研究直接揭示了丘脑纺锤体活动以一种时空特异性的方式传播,并通过加强多目标记忆表征来巩固联想记忆。光遗传学动物在记忆巩固期丘脑诱发的纺锤体样活动导致全脑感觉运动区和边缘区的反应增强,以加强视觉-体感联合恐惧记忆表征研究结果表明,丘脑-皮质纺锤体活动以及与纺锤体相关的记忆巩固相关的特定区域现在构成了与衰老相关的记忆缺陷的潜在治疗靶点。Wang, X., Leong, A.
T. L., Tan, S. Z. K., Wong, E. C., Liu, Y., Lim, L. W., & Wu, E. X. (2023).
Functional MRI reveals brain-wide actions of thalamically-initiated oscillatory
activities on associative memory consolidation.Nature communications, 14(1), 2195.
https://doi.org/10.1038/s41467-023-37682-8https://medicalxpress.com/news/2023-07-elucidate-thalamus-related-memory-dynamic.html所有注明出处的文章,旨在分享、传播,如有侵权,请及时联系我们,我们将尽快处理点击【阅读原文】查看更多培训课程!
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