真“忘情水”?科學家發現能抹去人腦特定記憶的方法

真“忘情水”?科學家發現能抹去人腦特定記憶的方法

有人說魚的記憶只有7秒,7秒之後它就不會記得曾經的事情,所有的一切重新開始。所以,在小小的魚缸裡,它永遠不會覺得無聊。

如果我們可以將不愉快的記憶清除掉,從而與痛苦的過去徹底說再見,那有多好。尤其是經歷過生死的重大事件,如地震、戰爭、疾病等,這些重大事件會產生創傷後應激障礙。

創傷後應激障礙( PTSD)是指個體經歷、目睹或遭遇到一個或多個涉及自身或他人的實際死亡,或受到死亡的威脅,或嚴重的受傷,或軀體完整性受到威脅後,所導致的延遲出現和持續存在的精神障礙。PTSD的發病率報道不一,女性比男性更易發展為PTSD,PTSD嚴重影響患者的日常生活。

真“忘情水”?科學家發現能抹去人腦特定記憶的方法

PTSD一般在精神創傷性事件發生後數天至6個月內發病,病程至少持續1個月以上,可長達數月或數年,個別甚至達數十年之久。病期在3個月之內的稱為急性PTSD,病期在3月以上的稱為慢性PTSD,而若症狀在創傷事件後至少6月才發生則稱為延遲性PTSD。

科學家們確定了大腦主要有兩種記憶型別:基於事實的記憶和本能的記憶。基於事實的記憶一般指回憶姓名、地點和電話號碼的能力,而本能的記憶一般是指處理技能和情緒。本能的記憶可以透過特定的藥物改變,科學研究已經在這一領域取得了一些進展。阻斷痛苦的記憶有可能治療創傷後應激障礙(PTSD)患者。

科學家們發現,shark 蛋白(SHANK1,SHANK2,SHANK3)是連線和組織中間支架蛋白的“司令”。它們位於興奮性突觸,對突觸發育和功能至關重要,決定了大腦中不同神經元之間連線的強度。SHANK家族基因突變與綜合性和特發性自閉症有關,以及其他精神病和神經發育障礙(精神分裂症和智力殘疾)。在小鼠,編碼SHANK的基因突變通常導致明顯的行為異常,包括重複活動的增加,社會行為的改變和焦慮。

研究者們給小鼠電擊作為創傷性事件,電擊後不同時間收集海馬組織神經元檢測,發現72小時之後SHANK家族蛋白表達明顯下降。同時研究者發現在電擊小鼠海馬神經元中NLRP3(炎症小體)相關表達增加。

隨後在NLRP3基因敲除的電擊小鼠中檢測shank蛋白水平恢復並增加。Shank蛋白的丟失表明神經元功能受損,這與神經內炎症的發生有關。NLRP3基因敲除以及NLRP3抑制劑MCC950幫助恐懼消除並減弱焦慮行為。

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有報道稱Shank2和PSD95存在直接關聯。Shank蛋白還與AMPA受體、NMDA受體和mGLu受體相互作用,與自閉症和其他中樞神經系統疾病有關。此外,前扣帶皮層(ACC) Shank3功能不足可導致小鼠興奮性突觸功能障礙和社互動動障礙。在恐懼記憶的分子水平上,NMDA受體依賴的神經元興奮性是這一過程所必需的。海馬體中NDMA受體的啟用對於情境調節的恐懼記憶的形成和追蹤至關重要。在PTSD模型大鼠海馬中,NMDA受體在消退訓練過程中上調。NMDA受體激動劑D-環絲氨酸給藥可消除NMDA受體亞基上調,減輕恐懼消退記憶受損。

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蛋白在突觸後區域和SHARK相互作用的其他蛋白質

消除對恐懼記憶的調節起著至關重要的作用。在臨床上,PTSD常採用暴露療法治療,這種療法以消除學習為支援。然而,消除缺陷與創傷後應激障礙和其他相關神經精神障礙有關。除了心理干預,大多數PTSD患者還接受藥物治療,緩解特定症狀(如失眠、噩夢和酗酒)的藥物也被推薦用於治療PTSD。然而,這些藥物通常以症狀為基礎,停用後症狀常復發。

MCC950透過靶向NLRP3炎性小體的ATP水解基序作為NLRP3炎性小體的選擇性抑制劑,已被研究用於治療與NLRP3炎性小體相關的中樞神經系統疾病。NLRP3炎性小體和IL1β的基因敲除和藥物抑制的保護作用,為PTSD和相關神經精神障礙的治療提供了一種新的策略。

此研究為開發針對NLRP3炎症小體的創傷後應激障礙新療法提供了證據。PTSD及相關疾病的臨床治療還需要進一步的研究。

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參考文獻:

J Neuroinflammation。 2020 Jul 7;17(1):205。Stress-induced NLRP3 inflammasome activation negatively regulates fear memory in mice Nat Rev Neurosci。 2017 Mar;18(3):147-157。SHANK proteins: roles at the synapse and in autism spectrum disorder

撰文 | Ann

編輯 | 小耳朵

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