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“爲破解社交識別障礙做點事”

2019-10-31 中國科學报 沈春蕾
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2018年,美國政府主導的三項調查指出,每40個美國兒童中約有一個患自閉症。心理所供圖

  梁璟和郭建友團隊合作的科研結果展示了海馬中間神經元在社交記憶中的角色,有助于人們進一步理解社交記憶的神經機制,並爲精神疾病中常見的社交識別障礙提供可能的解釋。

  小時候我們常常被告知,不要和陌生人說話、吃陌生人給的東西、隨便跟陌生人走。由此可見,區別陌生人,是一件對我們的生存和社交非常重要的社會行爲。那麽,大腦究竟是如何將陌生人和熟悉的人區分開的呢?這種社會行爲的神經機制是什麽呢?

  “这是由社交记忆来实现的。”10月28日,中國科學院心理研究所副研究员梁璟和研究员郭建友围绕社交记忆展开研究,向《中國科學报》介绍了科研团队最新的研究进展以及潜在的应用。

  一篇論文的启发

  2015年,基于一項國家級科研項目,梁璟和郭建友帶領學生組成研究團隊,開始圍繞自閉症的核心症狀展開研究工作。合作近一年時間,研究開展得並不太順利。郭建友回憶道:“我們依照自閉症模型,對小鼠開展實驗,發現結果並不樂觀。”

  2016年,一篇关于社交记忆的論文发表在《科学》上,引起了研究团队的关注。論文作者是1987年诺贝尔生理学或医学奖得主——日本生物学家利根川进,文章提到,腹侧海马—伏隔核的谷氨酸投射在社交记忆的形成和存储中具有重要作用。

  “看到這篇文章,我們很高興,因爲我們剛好開始研究社交相關的一些科學問題。”梁璟曾看到一些報告提出,中間類型的γ—氨基丁酸(GABA)神經元對于這種投射類的谷氨酸神經元具有廣泛而複雜的調節作用,比如構成局部微環路調節的谷氨酸神經元的活性。

  这篇論文给予团队很好的启发。“当时腹侧海马中间神经元在社交领域的研究是没有的。”于是,研究团队觉得有必要更换研究内容,转而研究腹侧海马的Parvalbumin阳性中间神经元(以下简称PV神经元)。

  與此同時,國內外也有同行在圍繞社交記憶展開研究,梁璟例舉了浙江大學教授羅建紅團隊于2018年發表的一篇文章,證明了PV神經元調控的伽馬振蕩在社交記憶中的作用。“羅建紅團隊研究的是另外一個腦區——前額葉皮層,其研究工作說明了中間神經元在其中的重要性。”梁璟說,“對比同行,我們在這方面的研究是剛剛起步,並找到了一點感覺,還有很多工作需要做紮實。”

  一支交叉的團隊

  “在我們研究小組裏,我在焦慮抑郁的幹預方面做了一些研究,梁璟主要從事認知方面的研究,學生鄧潇斐以社會行爲研究爲主,另一名學生王星玥以行爲靈活性研究爲主。”郭建友說,“我們幾乎每天都會開展交流討論,希望將各自的知識技術有效地交叉應用。”

  換了新的研究方向,進展也快了很多。團隊研究發現,如果選擇性地阻斷腹側海馬CA1區域的PV神經元的突觸傳遞,會幹擾小鼠對熟悉動物和陌生動物的辨別。進一步的光遺傳實驗發現,這一紊亂主要發生在社交記憶的提取階段,如果主動用光遺傳來興奮PV神經元,會導致小鼠將熟悉的同類錯當成陌生的同類。

  由此可見,PV神經元在社交記憶的提取/再認階段中起了重要作用,其活動是動物分辨熟悉/陌生同類,尤其是將陌生同類從群體中識別出來的重要機制。得出這樣的結論後,團隊決定將文章投遞出去。

  “2018年11月,我们选择了《美国科学院院报》(PNAS)投稿。”梁璟说,“PNAS以严谨性和创新性科學研究而著称,前期需要编辑团队和美国科学院院士团队进行初审,这个过程我们等了一个多月,收到修改意见后,还需要用转基因动物做实验,而动物的繁殖需要时间,留给我们的修改时间就非常紧张了。”

  考慮到PNAS不太支持多次修改,研究團隊商量後,決定申請延期,希望一次修改到最好。快到延期的截稿日還是出現了狀況,鄧潇斐生病了,但還有一點數據沒有整理完,團隊不得不申請第二次延期。

  “編輯們都很友好,同意了二次延期,還對我們團隊生病成員表示慰問。”梁璟說,雖然每個團隊都會遇到各種問題,但在這個過程中我們學到了很多。

  一些潛在的應用

  動物和人類的生存、繁衍、進化離不開社會交往,而這個交往過程自然會形成社交記憶,人們會根據這些曾經的記憶信息,在社會活動中采取恰當的行爲。

  梁璟以實驗小鼠舉例,當主試小鼠遇到陌生小鼠的時候,它會表現出更多的探索行爲,這可能是一個試探是否安全和獲得獎賞的過程。這些是從生理角度看社交記憶,有生理就有病理,比如自閉症、阿爾茨海默病、精神分裂症等,這些疾病中也存在社交記憶的問題,甚至是核心症狀。

  2018年,美國政府主導的三項調查指出,每40個美國兒童中約有一個患自閉症。當前,隨著老齡化問題愈加嚴重,阿爾茨海默病得到越來越多的社會關注。“這些精神類疾病發生率較高,會造成比較嚴重的家庭和社會問題。”梁璟說。

  此前,來自動物和人類的研究表明,海馬在情景記憶的各個加工階段都扮演重要角色。情景記憶包括四個基本要素:時間、地點、人物、事件,而社交記憶作爲情景記憶的重要組成部分之一,提供了關于“人物”的關鍵信息,也與海馬有著密不可分的聯系。

  與此同時,社交記憶障礙也是精神疾病中常見的表型,比如阿爾茨海默病、自閉症都存在社交記憶障礙。以往研究表明,精神疾病中普遍存在的PV神經元缺陷可能是導致社交記憶障礙的潛在原因,但PV神經元是如何影響社交記憶的、作用于哪一個記憶加工階段,還不得而知。

  梁璟和郭建友團隊合作的科研結果展示了海馬中間神經元在社交記憶中的角色,有助于人們進一步理解社交記憶的神經機制,並爲精神疾病中常見的社交識別障礙提供可能的解釋。

  梁璟透露,未來,他們還需要在腹側海馬PV神經元的具體工作模式上做一些探索,也會考慮一些疾病模型的應用。此外,兩支團隊還會在更多的領域開展合作研究,努力爲破解社交識別障礙做點事情。

打印 責任編輯:侯茜

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