聯合型記憶提取-再鞏固的信號轉導和神經環路機制

《聯合型記憶提取-再鞏固的信號轉導和神經環路機制》是依託復旦大學，由馬蘭擔任項目負責人的重大研究計畫。

基本介紹

• 中文名：聯合型記憶提取-再鞏固的信號轉導和神經環路機制
• 依託單位：復旦大學
• 項目類別：重大研究計畫
• 項目負責人：馬蘭

項目摘要

記憶提取及再鞏固是記憶動態存儲的重要階段。記憶提取後，已經鞏固的記憶被再次激活，原先穩定的記憶變得脆弱易變，在再鞏固後重新形成穩定的記憶。在此時間窗內進行干預，記憶能被擦除、強化、修改或更新。因此理解記憶提取-再鞏固的機制具有重要的科學意義，對於治療相關疾病也具有重要的價值。我們在前期工作中發現，記憶的再鞏固並不依賴於G蛋白信號通路，而是由β-arrestin偏向性蛋白合成信號通路所介導；聯合型記憶的提取和再鞏固可能依賴於特定腦區的少量神經元（痕跡細胞）。本項目將在此基礎上，採用條件性恐懼和位置偏愛記憶模型，運用即早基因啟動子驅動的轉基因鼠以及Cre/loxp病毒表達體系，結合轉錄組和翻譯組分析，探討聯合型記憶提取-再鞏固依賴的信號轉導網路，揭示記憶提取-再鞏固的痕跡細胞的作用和分子標記物，解析記憶痕跡細胞的神經環路組成和功能重塑，闡述記憶再鞏固的分子和環路機制。

結題摘要

記憶提取和再鞏固是記憶動態存儲的重要階段。記憶提取導致已經鞏固的記憶被再次激活，原先穩定的記憶變得脆弱易變，在再鞏固後重新形成穩定的記憶。在此時間窗內進行干預，記憶能被擦除、強化、修改或更新。因此理解記憶提取-再鞏固的機制具有重要的科學意義，對於治療相關疾病也具有重要的價值。我們主要採用位置偏愛和條件性恐懼記憶模型，運用即早基因啟動子驅動的轉基因鼠以及Cre/loxp病毒表達體系，採用光遺傳學操控，結合轉錄組和翻譯組分析，探討聯合型記憶提取-再鞏固依賴的神經環路基礎和信號轉導網路。我們的研究揭示了腹側海馬CA1至伏隔核記憶痕跡神經元環路其突觸可塑性的增強介導了古柯鹼獎賞記憶的提取和儲存（Zhou et al., Nat Neurosci 2019）；前額葉皮層SST陽性以及PV陽性的中間能神經元通過不同類型阿片受體，協同調控前額葉皮層的抑制性微環路，減弱興奮性神經元的抑制性輸入，促進嗎啡獎賞記憶提取（Jiang et al., Mol Psychiatry 2019）；前額葉皮質GRK5-mTOR信號通路調控了藥物獎賞的記憶的提取（Niu et al., Cereb Cortex 2018）；前額葉皮層β-arrestin偏向性β-腎上腺素受體信號通路的激活促進古柯鹼成癮記憶的消退，進而抑制環境線索誘導的古柯鹼成癮記憶的提取（Huang et al., Sci Signal 2018）；背側海馬CA1興奮性神經元內的Tet3和NPTX2的表達參與調控古柯鹼獎賞記憶的提取和再鞏固（Liu et al., Int J Neuropsychopharmacol 2018；Wang et al., Biol Psychiatry 2019）。我們的研究結果揭示了獎賞關聯型記憶編碼的細胞機制及其信號轉導和轉錄調控機制。項目執行期間在Nat Neurosci、Mol Psychiatry等SCI雜誌上發表論文12篇，研究結果為聯合型記憶提取-再鞏固的神經生物學機制提供理論依據，為干預記憶相關疾病提供藥物靶點。