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本文来自微信公众号:深究科学 (ID:deepscience),作者:钱凝露,责编:徐诗露,原文标题:《解码神经降压素,大脑天生就是个“悲观主义者”》,题图来自:视觉中国


为什么回忆总是伴随着情绪而来?这是因为我们的大脑在储存记忆的同时,也储存了记忆附带的情感。


有趣的是,大脑中负责记忆的海马体,它并没有情感的功能。记录我们情感的部位另有其地,那就是杏仁体,它既是产生恐惧的“恐惧中心”,也记录快乐和其他情感。


想想看,如果有一种物质,能够改变杏仁体中记录的情绪,那我们的记忆还是原来的记忆吗?当我们露出微笑,真的是因为“我们”感觉到了快乐吗?


近日,加州索尔克生物研究所(Salk Institute)的研究员团队发现了一种能够影响记忆的情感存储的物质,它的工作就是进入杏仁体后将记忆分为正性记忆和负性记忆,掀开情感储存的神秘面纱。


这项发现是否会影响精神疾病的治疗,我们能否根据这种物质的运作机制研发出靶向药物?


博斯《天上的乐园》油画


“你的大脑,能把气味与积极或消极的感觉联系在一起。”索尔克生物研究所的博士后研究员李浩在谈到气味、记忆与情绪时如是说。


李浩团队的研究发现,一种名为“神经降压素”的物质介入了大脑的记忆存储过程。在大脑记录记忆、将记忆与事物相联系时,神经降压素会给记忆赋予相应的情绪价值,将记忆分为美好或糟糕的,也就是“正性”和“负性”。


令人好奇的是,神经降压素是如何介入记忆存储过程的?


记忆的天平


记忆能勾起人嘴角的一丝笑意,也能引起颤抖,而这种差异正是由神经降压素(neurotensin,缩写为NT)建立的,它是一种微小的肽分子,所以也称为神经降压肽。


研究者发现,大脑在判断当下的新体验时,神经元会控制神经降压素的释放。这种激素水平的变化,会将大脑接收的信息沿不同的神经通路传递,并赋予记忆以情绪倾向,将它们分成积极或消极的记忆。


《神经降压素协调杏仁体中的效价分配》部分图,图源nature.com


这些带有情感色彩的记忆,能够将完全不同的事物联系起来,被科学家称为联想记忆。例如我们看到一个苹果,可能会想到它香甜的口感;或者因想起曾经在苹果中发现扭动的半截蠕虫,会感到一阵恶心。


联想记忆形成于大脑中一个叫做杏仁体的微小的杏仁状区域,负责储存记忆中的情感。传统上,杏仁体被称为大脑的“恐惧反应中心”,但它其实也会对快乐和其他情绪做出反应。


下丘脑分泌的神经降压素输送到杏仁体后,杏仁体不仅会对记忆作出反应,还给相关的感情色彩确定正负性,并将其保留。


但有趣的是,大脑并不会平等对待正性记忆和负性记忆,它有选择地进行存储。这又是什么原因导致的?


大脑天生是个“悲观主义者”


在记忆的储存过程中,大脑可能偏向于记忆糟糕的事情。这是一种人类的进化倾向,或许正是因为这个机制,人类的祖先成功躲避了灾难,因为时刻保持谨慎而得以繁衍生息——就像古人说的“一朝被蛇咬,十年怕井绳”。


李浩在研究中指出,大脑一般默认自己为悲观主义者,因此,他表示,“相比于积极体验,人的大脑对消极体验的反应更强。”


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大脑必须主动分泌、释放神经降压素来进行奖励性学习,而惩罚性学习相比之下就显得比较轻松。


神经降压的奖励作用素促进小鼠学习,图源nature.com


为了证明大脑的“悲观主义倾向”,科学家进行了相关实验。


科学家观察小鼠第一次进入学习环境时的反应:在小鼠进入到新的实验之前,小鼠下丘脑释放的神经降压素就已经减少了。因此他们发现,小鼠下意识认为新的实验内容不会让它们感到快乐。相反,它们认为这可能是糟糕的体验。


据此,研究人员推测,新的事件会自动被小鼠的大脑赋予负面,因为小鼠下意识对此感到不安,直到小鼠确定自己回到了安全的环境,它们才会感觉到被安抚,大脑分泌的神经降压素或许会增多。


尽管实验证明小鼠的大脑存在“悲观主义倾向”,但科学家尚且还不能确定恐惧是否真的是人类大脑的默认状态,同样,他们也不能确定这种情况是否会因物种的差异有所不同,个体的生活经历、抗压能力也可能会影响到研究和推测。


科学家对于神经降压素的功能研究尚未走到尽头,或许未来他们会有更加惊人的发现。


那么,如今我们对于神经降压素的认识,是否有理论意义和实际应用价值?


神经降压素的双重意义


李浩团队的发现,为科学家理解“人类处理矛盾的情绪的机制”提供了重要的见解。


来自爱尔兰都柏林圣三一大学(Trinity College Dublin)的神经科学家托马斯·莱安(Tomás Ryan)了解到李浩团队发现的神经降压素新功能后,十分欣喜,他表示,“这一发现让我打破了固有思维,我很好奇科学家今后对大脑回路的分子理解会深入到何种程度。”


李浩与神经科学家凯·泰伊(Kay Tye) 图源quantamagazine.org


神经降压素为记忆赋予正负性的功能,也为探索焦虑的生物学基础提供了机会。


此外,这一发现或许能够应用于治疗成瘾症状和其他精神疾病。神经降压素和下丘脑神经元协作,能够将感觉与记忆明确联系起来,这一机制可能使它们成为治疗神经精神疾病药物的理想靶点。


理论上,研究神经降压素的靶向机制,据此研发新型药物,可能是一种新治疗途径。如果能固定感觉与记忆的联系机制,也许就能达到治疗的效果。然而这从药理学上讲,并不容易做到。


正如美国杜兰大学(Tulane University)脑研究所教授杰弗里·塔斯克(Jeffrey Tasker)表示,“众所周知,肽类物质很难处理。”


这是因为研究显示肽类物质目前还不能穿过血脑屏障,而血脑屏障将大脑、血液同外来物质隔离开来。但让神经降压素穿越屏障并非是不可能的,这个领域正在朝着开发靶向药物的方向发展。


相信随着科学家对于神经降压素及其功能的认识逐渐深入,我们能够更加清晰地理解人类大脑将情感与记忆相联系的机制,或许在将来能够进一步研发出治疗一些精神疾病的新型药物。


参考资料

1.This Brain Molecule Decides Which Memories Are Happy—or Terrible(Wired)

2.Neurotensin orchestrates valence assignment in the amygdala(Nature)

3.A Good Memory or a Bad One? One Brain Molecule Decides.(Quanta magazine)


本文来自微信公众号:深究科学 (ID:deepscience),作者:钱凝露

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