2021年1月8日,，中國《國家科學(xué)評(píng)論》（National Science Review）在線發(fā)表了上海交通大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院徐天樂教授課題組的研究論文《恐懼記憶重現(xiàn)的突觸輸入聯(lián)合性機(jī)制》（Input associativity underlies fear memory renewal）,。該研究綜合運(yùn)用動(dòng)物行為學(xué)、電生理,、光遺傳學(xué),、神經(jīng)環(huán)路示蹤,、記憶痕跡細(xì)胞標(biāo)記等多種技術(shù)手段，圍繞情感信息處理的神經(jīng)中樞-外側(cè)杏仁核（LA）,，解析了恐懼記憶消退后重現(xiàn)的神經(jīng)生物學(xué)機(jī)制,。研究結(jié)果揭示了恐懼記憶消退-重現(xiàn)轉(zhuǎn)換的場景依賴性以及感覺輸入聯(lián)合性的突觸整合規(guī)律，為解析腦認(rèn)知原理提供了新思路,，同時(shí)為制定針對(duì)抑郁癥,、焦慮癥等神經(jīng)精神疾病的新型干預(yù)策略提供了科學(xué)依據(jù)。
恐懼記憶根植于大腦之中,，是生物體適應(yīng)復(fù)雜生存環(huán)境的保護(hù)性機(jī)制之一,。然而，過度的,、不合理的恐懼記憶對(duì)機(jī)體卻是極其有害的,，是導(dǎo)致抑郁癥、焦慮癥,、創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙等重大情感和精神障礙的首要因素?，F(xiàn)有的恐懼記憶消退策略是從認(rèn)知層面減低恐懼情緒，是當(dāng)前相關(guān)神經(jīng)精神疾病治療的主要治療手段,，然而這種方法并不能完全消除恐懼記憶,。在特定條件下，已消退的恐懼反應(yīng)還會(huì)再次出現(xiàn),，該現(xiàn)象被稱為恐懼記憶重現(xiàn)（簡稱恐懼重現(xiàn)）,。恐懼記憶重現(xiàn)使得負(fù)性情緒遷延不愈,，從而進(jìn)一步滋生絕望情緒甚至引起重度抑郁乃至自殺,。因此，恐懼記憶消退后重現(xiàn)的神經(jīng)生物學(xué)機(jī)制,，尤其是恐懼記憶消退-重現(xiàn)轉(zhuǎn)換的神經(jīng)環(huán)路和分子機(jī)制,，是腦認(rèn)知和腦疾病研究前沿的重大“痛點(diǎn)”問題。
插圖：恐懼記憶重現(xiàn)的神經(jīng)傳入突觸聯(lián)合性機(jī)制
針對(duì)上述問題,，徐天樂教授課題組利用經(jīng)典的小鼠聲音-電擊偶聯(lián)恐懼記憶模型，運(yùn)用新近建立的基于神經(jīng)活性細(xì)胞群靶向重組技術(shù)（TRAP）的記憶痕跡細(xì)胞標(biāo)記方法,，系統(tǒng)研究了外側(cè)杏仁核（LA）與恐懼記憶獲取,、消退和重現(xiàn)相關(guān)細(xì)胞集群神經(jīng)活動(dòng)的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律，首次發(fā)現(xiàn)恐懼重現(xiàn)伴隨LA恐懼記憶神經(jīng)元的再激活,。為深入解析恐懼重現(xiàn)的神經(jīng)環(huán)路機(jī)制,，研究人員利用逆向和正向神經(jīng)環(huán)路示蹤技術(shù)，發(fā)現(xiàn)LA神經(jīng)元在單細(xì)胞水平同時(shí)接收分別來自聽皮層（ACx）和腹側(cè)海馬（vHPC）的谷氨酸能神經(jīng)突觸傳入（參見插圖）,。結(jié)合光遺傳學(xué)和離體腦片電生理記錄技術(shù),，他們進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)伴隨恐懼記憶重現(xiàn),，這兩種不同上游神經(jīng)傳入的突觸效能都呈現(xiàn)出增強(qiáng)效應(yīng)。另一方面,，在整體行為學(xué)水平上,，特異性地失活任一條（即ACx ‘ LA或者vHPC ’ LA）神經(jīng)傳入均能阻斷恐懼記憶重現(xiàn)，并消除另一條神經(jīng)傳入伴隨恐懼重現(xiàn)發(fā)生的突觸適應(yīng)性改變,。有意思的是,，當(dāng)研究人員用光遺傳學(xué)激活A(yù)Cx ‘ LA和vHPC ’ LA兩條神經(jīng)傳入分別模擬恐懼重現(xiàn)依賴的聲音線索和場景信息，他們?cè)谛∈笾杏^察到恐懼記憶重現(xiàn)的行為學(xué)表現(xiàn),，成功實(shí)現(xiàn)了恐懼記憶重現(xiàn)的人工操縱與“植入”,。
該研究為系統(tǒng)闡釋恐懼重現(xiàn)的神經(jīng)生物學(xué)機(jī)制提供了全新視角，為加深理解突觸可塑性基本特征及其行為學(xué)意義提供了理論依據(jù),。同時(shí)也為認(rèn)識(shí)情感障礙性腦疾病尤其是難治性（易復(fù)發(fā)）抑郁癥和焦慮癥等疾病的病理機(jī)制提供了新線索,。
上海交通大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院徐天樂教授課題組李偉廣研究員、博士后吳延?jì)珊筒┦垦芯可妊樵撜撐牡墓餐谝蛔髡?。李偉廣研究員和徐天樂教授為該論文的共同通訊作者,。
該研究得到了國家自然科學(xué)基金，上海市級(jí)科技重大專項(xiàng),，上海市科委重點(diǎn)項(xiàng)目,，上海市教委創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，上海交通大學(xué)醫(yī)工交叉重大項(xiàng)目,，上海市青年科技啟明星計(jì)劃以及上海市青年拔尖人才開發(fā)計(jì)劃等項(xiàng)目的支持,。該研究還得到了朱曦教授、徐楠杰研究員,、呂江騰研究員,，徐晗教授以及袁逖飛教授等的合作支持。
