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社交互动在动物的生存和决策过程中起着至关重要的作用。食物偏好社会传递(Social Transmission of Food Preference, STFP)是一种生态相关的记忆范式,通过这种方式,一只动物可以从另一只动物那里学习到一种可取的食物气味,从而形成长期记忆。然而,食物偏好记忆是如何获得、巩固和储存的仍然不清楚。7月3日Nature的报道 The cortical amygdala consolidates a socially transmitted long-term memory 展示了大脑皮层杏仁核后内侧核(posteromedial nucleus of the cortical amygdala, COApm)作为一个计算中心,通过整合社交和感官嗅觉输入,在STFP记忆巩固过程中发挥关键作用。阻断COApm相关回路的突触信号传导,选择性地消除了STFP记忆巩固,而不影响记忆的获取、储存或回忆。
COApm介导的STFP记忆巩固依赖于来自副嗅球(accessory olfactory bulb, AOB)的突触输入和前嗅核(anterior olfactory nucleus, AON)的突触输出。记忆巩固需要蛋白质合成,提示存在基因表达机制。深度单细胞和空间分辨转录组学揭示了STFP记忆形成在COApm中诱导的基因表达特征,这些特征与突触重构一致。研究数据定义了一个用于巩固社交传递的长期记忆的神经回路,从而在机制上区分了蛋白质合成依赖的记忆巩固与记忆获取、储存或回忆的过程。
在社会互动过程中,动物通过感官和行为线索传递诸如恐惧、疼痛和食物偏好等信息。STFP通过在社会同类之间传递食物安全信息,创建了一个持久的食物气味记忆(STFP记忆),这记忆可以覆盖天生的食物偏好。虽然已知STFP记忆的形成涉及多个大脑区域,但食物气味和社会互动的结合如何引发STFP记忆尚不清楚。不同大脑区域在STFP记忆形成的各个阶段 记忆获取、巩固、储存和回忆中的具体作用仍然大多未知,其下的神经回路机制也尚不明确。
该研究识别了一个以COApm为中心的皮层回路,该回路选择性地介导了STFP记忆巩固的早期蛋白质合成依赖阶段,而不参与STFP记忆的获取、储存或回忆。与腹侧海马(ventral hippocampus)不同,COApm回路仅对STFP记忆巩固至关重要,而腹侧海马则对编码上下文相关的气味信息至关重要。此外,研究人员发现STFP记忆巩固涉及COApm特异性的基因表达变化,这些基因编码突触蛋白,从而描绘了一种在特定回路中的记忆巩固过程的基因表达架构。
通过该研究,研究人员不仅揭示了COApm在社交传递的长期记忆巩固中的关键作用,还进一步阐明了大脑在处理复杂社交和感官信息时的高度整合机制。这些发现为理解记忆形成的神经基础提供了新的视角,并可能为相关的神经疾病研究提供参考。
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