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我们如何记住“这个人是谁”:社交记忆的神经机制
点击次数:130 发布时间:2018-06-25

作为一种拥有高度发达文明的社会型动物,现代社会中的人类对于社交记忆(Social memory)的依赖性可以说已经超越了地球上其他的已知物种——记住“这个人是谁”对我们是如此地重要:日程生活中,为了维持基本的社会关系,我们每天都在无数遍地搜索回忆库,确认我们记得身边熟悉的人。

 

试想,如果有一天我们不能记起“刚刚跟我打招呼的是隔壁班的同学,我们曾经一起上过数学课”,不能记起“对面走过来的是实验室老板,他昨天刚刚跟我讨论过课题进展”,甚至不能记起“现在在跟我聊天的是 Annie,她是我最的好的朋友”,那么生活将会变成一场怎样的灾难。

 

 

如何记住我们身边的人

然而,现实世界中,确实有人正遭受着这样的灾难。某些神经性或精神性疾病患者,例如自闭症患者,无法进行正常的社交活动,甚至不能记住并分辨身边熟悉的人。如果我们知道“大脑是如何让我们记住身边的人”这个问题的答案,或许我们就会有方法帮助自闭症患者走出这个“隐形的牢笼”。

 

现在,我们离解答这个问题又进了一步。哥伦比亚大学神经科学系的 Steven Siegelbaum 教授和他的研究团队的一系列研究发现,大脑海马的 CA2 区域对小鼠社交记忆的形成至关重要。他们对于这个问题的灵感来自于一篇 2006 年的研究文章,该研究发现加压素 1b 受体(Vasopressin 1b receptor, Avpr1b)在海马 CA2 区域大量表达,若在 CA2 脑区敲除该基因,则小鼠无法辨认出他们已经熟悉的同伴。这篇文章引起了 Siegelbaum 的兴趣,因为加压素除去被脑垂体释放进入血液、调控尿量之外,还可以直接作用于大脑——影响中枢神经系统的运作,其功能与社会的建立、性冲动的产生有关,这暗示着 CA2 脑区以某种方式参与并调控小鼠的社交行为。

 

就像为了品味盘中美食需要一双筷子可以让我们夹起食物一样,为了探索 CA2 脑区的功能,研究者们首先需要一些工具对 CA2 脑区神经元进行特异性标记,并且调控它们的活性。幸运的是,研究者们找到了一个只在海马 CA2 区域表达的基因,Amigo2。借助这个基因,再加上能够侵染神经元并在神经元内表达特定基因的病毒载体技术,研究者们可以仅在海马 CA2 区域表达光激活的钙离子通道或者神经毒素,从而特异性地激活或者抑制海马 CA2 区域。

 

 

小鼠的“社交”

 

小鼠社交行为实验示意图/图片来自论文

 

有了工具,研究者们可以开始探索 CA2 脑区在小鼠社交行为中的作用了,为此,他们设计了一系列巧妙的行为学实验。首先,研究者们将实验小鼠被放置在一个带有三个隔间的鼠笼中,并在实验小鼠两旁的隔间中分别放入一只与它一起长大的同胞小鼠和一只完全陌生的小鼠,观察实验小鼠究竟更喜欢与“陌生人”,还是自己最熟悉的“亲人”接触

 

研究者们知道,有正常社交能力的小鼠应该对陌生小鼠充满好奇,比起它们已经“认得”并“习惯”的熟悉小鼠,它们更愿意花时间与陌生小鼠互动(互相闻一闻,肢体接触等)。然而有趣的是,当 CA2 脑区神经元被特异性表达的神经毒素抑制时,实验小鼠对陌生小鼠强烈的偏好消失了,仿佛它们并不能区分哪只小鼠是它们已经熟悉的,哪只小鼠是它们不认识的。这个实验结果也印证了 Siegelbaum 对于 CA2 脑区参与小鼠社交记忆形成的假设。

 

小鼠社交记忆实验示意图/图片来自论文

 

为了进一步地确认这个结论,研究者们在原有行为学实验的基础上加入了一个学习和记忆的过程——实验小鼠先与它所熟悉的小鼠共处 10 分钟,两只小鼠自由地进行互动(互相闻一闻、肢体接触等),然后这位“熟人(鼠)”被研究者带离鼠笼,间隔 1 小时后再重新被放回,如此重复 4 次,等到第 5 次时,1 小时间隔后被重新放回鼠笼的是一只对实验小鼠来说完全陌生的小鼠,研究者们依次记录 5 次实验中实验小鼠与其熟悉或者陌生小鼠的互动时间。

 

实验发现,正常的实验小鼠可以“记住”并“习惯”它熟悉的小鼠,在前 4 次实验中,实验小鼠与熟悉小鼠的社交时间随着实验重复的次数增加而显著降低;与之相对,在第 5 次实验中,正常的实验小鼠表现出对陌生小鼠的强烈的好奇,与之社交的时间显著高于此前与熟悉小鼠的社交互动时间。然而,当实验小鼠的 CA2 脑区被抑制时,所有的行为学指标都偏向了相反的方向——在前 4 次实验中与“老熟人”的社交的时间没有出现显著的下降,暗示着它并没有“记得”或者“习惯”它所熟悉的小鼠的存在,每一次重复实验都仿佛是第一次认识这只理应十分熟悉的小鼠;在第 5 次实验中也没有表现出对陌生小鼠的强烈的好奇,与之社交时间相较于熟悉小鼠并未显著增加。这个实验有力地证明了 CA2 脑区参与小鼠的社交记忆形成,当 CA2 脑区被抑制时,小鼠无法“记得”之前一起玩耍的小伙伴

 

 

未 来

“许多神经和精神性疾病患者都会表现出异常的社会行为,我们的研究结果说明海马 CA2 区域功能紊乱或许是异常社会行为背后的原因。”Siegelbaum 在接受采访时这样说。

 

很多神经性或精神性疾病患者无法建立正常的社会关系,写下这句话的时候,我想起了一个朋友曾在知乎上回答过,亚斯伯格综合征是一种什么样子的存在。他说,“想了想现在(我)依旧有一些特点是因为亚斯伯格综合征导致的。比如和人交往不耐心,傲慢,有时会迷之不知所措等等。我觉得它普遍的诊断率是很低的,自己也是很幸运一直接受妥善的处理,缓和了很多。所以如果身边有一些类似症状的人,不妨试试包容他们。亚斯伯格症有时候确实会让人感到难以相处,但当你觉得他们变得奇怪,局促,愤怒的时候,他们的内心感受是更加煎熬的。

 

图片来源:Giphy

 

以前的研究告诉我们,精神分裂症患者的海马 CA2 区域抑制性神经元减少,自闭症患者脑内加压素信号通路异常,或许 CA2 脑区及其对社会行为的调控作用正是我们苦苦寻找的那把打开他们心灵世界的钥匙。

 

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