Что происходит в мозгу, когда мы узнаем, что огонь очень горячий и может причинить нам боль? Это – вид изучения, которое следует из ассоциации сенсорного стимула и восприятия угрозы. Новое исследование у мышей, появляющихся по своей природе, Нейробиология предполагает что, принятое понимание которого критическая операция неправильная в важных отношениях.
Команда нейробиологии в Cold Spring Harbor Laboratory (CSHL) во главе с профессором Бо Ли изучила отношения между двумя частями миндалины мозга – миндалевидная структура, которая прибывает в пары, один расположенный на каждой стороне мыши и других позвоночных мозгов. Миндалины централизованно вовлечены в изучение и память.Учебники указывают, что боковая часть миндалины – место, где ассоциации созданы между информацией, предоставленной чувствами и восприятием угрозы.
Та связь – решающий пример изучения – что ученые называют вызывающим отвращение изучением.Команда лития выполнила эксперименты, используя несколько технологий, результаты которых удивили их. Они предполагают, что, в то время как боковая миндалина вовлечена в вызывающее отвращение изучение, это не место процесса.
Новые доказательства указывают на центральную миндалину вместо этого. Если правильный, это могло бы изменить подходы, чтобы изменить память, чтобы рассматривать беспорядки, такие как беспокойство и посттравматическое стрессовое расстройство (PTSD).
Один ряд экспериментов включил предоставление легкого шока ноги для мышей и затем отображения центральные и боковые части миндалины. Флуоресцентный белок, который регистрируется, когда клетки активны, показал, что ответ на неудобное чувство начинается в центральной миндалине, затем регистрируется в боковой миндалине. В других экспериментах команда заблокировала деятельность определенного набора нейронов в центральной миндалине – названный по имени белка, они выражают названную PKC-дельту (C-дельта киназы белка).
Когда мышам с этим нарушением дали шок ноги, в боковой миндалине была значительно уменьшенная деятельность. «Если бы традиционный взгляд был правилен, Вы должны видеть нормальные уровни активности в боковой миндалине – где деятельность, предположительно, начинается. Но это не имело место», говорит Ли.У заключительного набора экспериментов была интригующая цель предоставления мышам искусственных воспоминаний – воспоминания о дискомфорте как этот получения легкого шока. Это сделано, используя оптогенетику, технологию, в которой импульсы цветного лазерного света используются, чтобы активировать определенные нейроны, в этом случае нейроны PKC-дельты центральной миндалины.
«Это не причиняет боли мышам, но им не нравится он – это заставляет их чувствовать себя неловко, как получение легкого шока делает их неудобно. Это – вид стимуляции, которая приводит к вызывающей отвращение памяти, вид, из которого Вы извлекаете уроки», объясняет Ли.
В действительности ученые создают память о дискомфорте, никогда на самом деле испытанном. Эксперимент показывает, что активация клеток PKC-дельты в центральной миндалине действительно в основе вызывающего отвращение процесса обучения.Это было завершено после размещения мышей, учитывая optogenetic стимул в клетку с двумя палатами.
Мыши, которые получили стимуляцию, «помнили» дискомфорт и связали ее с местом, где они испытали ее – одна из этих двух палат. Позже, учитывая свободу переместиться в этом космосе, ни одна из «рассматриваемых» мышей не рисковала бы назад в палату, где стимуляция была дана. «Это, кажется, стабильная память», говорит Ли. «После нескольких дней мы видели, что они продолжили избегать места, связанного с дискомфортом».Среди уроков на дом этих экспериментов то, что нейроны PKC-дельты играют важную роль в передаче информации о неожиданном дискомфорте от центральной миндалины до боковой миндалины.
Исследование предполагает, что это подмножество центральных нейронов миндалины – «страх – на» клетках. Литий и его команда надеются, что эта информация сообщит продолжающимся попыткам найти новые способы изменить воспоминания страха, которые основаны на поддельных ассоциациях – например, боевой ветеран, замерзающий в страхе или испытывающий панику в звуке имеющего неприятные последствия автомобиля.