大脑进化出新信号以增强注意力、感知力和记忆力
来源：中检健康
编辑：中检健康
时间：2020-10-10
人们普遍认为，下丘脑的功能包括调节身体内平衡状态和先天行为。然而，这一区域也有可能影响更高级的认知过程。
近日，《Nature》杂志发表了日本理研脑科学中心Thomas J. McHugh 和Shuo Chen 研究组题为“A hypothalamic novelty signal modulates hippocampal memory”的研究成果，该研究发现了下丘脑中调节海马记忆的新信号。
近日，《Nature》杂志发表了日本理研脑科学中心Thomas J. McHugh 和Shuo Chen 研究组题为“A hypothalamic novelty signal modulates hippocampal memory”的研究成果，该研究发现了下丘脑中调节海马记忆的新信号。
DOI:10.1038/s41586-020-2771-1
研究人员使小鼠暴露于新颖刺激（新环境或新同伴）后，对它们下丘脑中的FOS（也称为c-Fos，为活性神经元的标记物）的表达进行了系统的检测，发现小鼠下丘脑上乳头体核（SuM）神经元兴奋性增高。
SuM对新刺激的反应。文章来源：参考文献
为便于进一步研究，他们使用了新的转基因小鼠品系SuM-Cre，发现投射到海马齿状回（DG）的SuM神经元被新颖环境刺激激活，而SuM–CA2通路则被新颖的社交活动激活。
SuM- cre小鼠中DG、CA2、SuM。文章来源：参考文献
那么，这些因新刺激产生的神经冲动是否会投射到海马体呢？研究结果显示，SuM–DG回路可以调节基于海马情境记忆的行为。SuM-CA2回路可以驱动与社交新奇感相关的探索行为，并传递到海马体。
特定事件映射FOS+细胞。文章来源：参考文献
研究人员进一步探讨了SuM和海马体之间的两个回路在神经传递方面的差异。他们发现：SuM可以将原始认知状态与新认知输入相结合，提取背景关联性，并由此进行助记符的编写。
SuM-海马回路调节记忆。文章来源：参考文献
因此，研究人员认为，新颖的信号已经在哺乳动物的大脑中进化出来，以增强注意力，感知力和记忆力。
这一研究为下丘脑的新信号提供了证据，该信号可能在不同类型的记忆编码过程中辅助结合不同的海马亚区。但SuM究竟如何灵活地调节认知，以及新的信号传导如何在生理水平上改变海马活动，还有待进一步研究。
参考资料：Chen, S., He, L., Huang, A.J.Y. et al. A hypothalamic novelty signal modulates hippocampal memory. Nature 586, 270–274 (2020). https://doi.org/10.1038/s41586-020-2771-1
文章来源：生物探索
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