基于不愉快或消極記憶的學(xué)習(xí)過程非常重要,例如過去有某種食物或飲料曾使患者生病,患者在恢復(fù)后會(huì)避免再次食用或飲用這些食物與飲料;同樣,人還會(huì)避免使自己處于經(jīng)受過的焦慮環(huán)境中。學(xué)習(xí)和記憶是由神經(jīng)調(diào)節(jié)途徑調(diào)節(jié)的,但是其分子基礎(chǔ)仍不清楚。近日,比利時(shí)魯汶大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)神經(jīng)調(diào)節(jié)素U(NMU)可以使大腦回憶起消極的記憶,并從中吸取教訓(xùn)。
蠕蟲的大腦會(huì)產(chǎn)生許多與人腦相似的信號(hào)分子。以秀麗隱桿線蟲為例,其本質(zhì)上會(huì)被鹽吸引,因?yàn)辂}是與食物的存在相關(guān)聯(lián)。但是,如果在沒有食物的情況下它們與鹽接觸,則會(huì)導(dǎo)致負(fù)面的聯(lián)系,即避開食用鹽。
研究人員以秀麗隱桿線蟲為模型,對(duì)上述過程進(jìn)行研究。發(fā)現(xiàn)NMU的同系物CAPA-1及其受體NMUR-1是學(xué)習(xí)避鹽所必需的神經(jīng)調(diào)節(jié)物質(zhì)。味覺的厭惡性學(xué)習(xí)需要從感覺性ASG神經(jīng)元釋放CAPA-1神經(jīng)肽,CAPA-1通過AFD感覺神經(jīng)元中的NMUR-1受體發(fā)出信號(hào),以調(diào)節(jié)鹽趨化現(xiàn)象。通過實(shí)驗(yàn),可以發(fā)現(xiàn)CAPA-1神經(jīng)元的光遺傳沉默可阻止學(xué)習(xí)型避鹽的表達(dá),使秀麗隱桿線蟲忘記在沒有食物的情況下曾與鹽接觸,繼續(xù)被鹽吸引。
研究的相關(guān)結(jié)果于2020年4月29日發(fā)表在《Nature Communications》期刊上。