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所谓“一朝被蛇咬,十年怕井绳”,人类为何会对可怕经历产生恐惧心理?这一困惑人类许久的谜团,近日由复旦大学脑科学研究院成功揭示。该院专家在历经3年研究发现,大脑内的一种蛋白质β抑制因子参与了恐惧心理的形成。作为大脑内神经信号分子,β抑制因子在记忆的形成中(包括恐惧记忆的形成)扮演关键角色。前不久,这一研究成果刊登在《美国科学院院报》上,并被权威专业网站列为“研究亮点”。
人类是如何形成记忆,并长久保持记忆的?长期以来,这个发生在大脑内极为复杂的生理过程,成为科学家们竞相研究的前沿问题。在历经一代代科学家的努力探索后,问题答案也正逐渐明了。原来,完整的记忆过程包括记忆的获得、保持、巩固和再巩固等数个环节;不同类型记忆的形成,则涉及不同的大脑部位,比如,人类对空间位置的记忆与脑海马结构有关;害怕等情感性的记忆与大脑中的杏仁核复合体有关等。
那么,可怕经历到底会对脑细胞带来怎样的影响?复旦大学脑科学研究院马兰教授率领研究生,从小鼠身上着手研究。在播放一段声音同时对小鼠进行电击后,再播放同样的声音不施加电击,正常的小鼠会对这段声音产生恐惧,可缺乏β抑制因子基因的小鼠却难以产生恐惧。即便是反复播放相同的声音并施加电击,缺乏β抑制因子的小鼠形成了恐惧记忆,却也比正常的小鼠更容易忘记。
上述有意思的现象,在无数次实验后找到了其原理所在。研究组专家解释,小鼠在感到害怕时,掌控大脑情感记忆的杏仁核复合体,会产生大量的环磷酸腺苷分子;这些分子如同参与记忆形成的“信使”,它们释放后便可激活蛋白激酶A,并促使杏仁核复合体的β抑制因子快速转移到神经突触细胞膜上;β抑制因子再通过“招募”环磷酸腺苷水解酶PDE4,使蛋白激酶A在神经突触上保持适当的浓度,恐惧记忆由此形成。反之,如果小鼠大脑内缺乏β抑制因子,小鼠在受到惊吓时,杏仁核复合体的神经信号通路就被“阻断”,恐惧记忆便无法形成。简言之,β抑制因子对蛋白激酶A神经信号通路发挥调节功能,在恐惧记忆的形成中起到了关键作用。
据悉,马兰教授研究组多年来一直从事分子神经生物学研究。早在2005年,研究组曾发现β抑制因子在传递神经受体信号中的新功能。针对此番研究成果,业内专家指出:事故、灾难、战争等会造成人类形成精神障碍等应激综合征,全新的发现将为尚无特效药的应激综合征药物研发带来线索。