客观日本

日本量子科学技术研究开发机构发现记住所见物体的大脑神经回路

2024年07月26日 生物医药

日本国立研究开发法人量子科学技术研究开发机构(QST)的平林敏行主干研究员等利用猴子阐明了记住肉眼所见事物的大脑神经回路。他们发现大脑颞叶和额叶的特定区域可通过相互交换电信号,产生短期视觉记忆。这一发现将有助于开发抑制痴呆等疾病引发的记忆力下降的治疗药物。

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日本量子科学技术研究开发机构(QST)的平林敏行主干研究员在记者发布会上进行说明(东京都千代田区)

记忆被认为是存储在大脑中的多个神经元以及联结大脑区域的神经回路中。既往研究表明,记住所见事物的视觉记忆是由位于颞叶的“颞叶皮层前部”执行的。然而,这一区域是如何与其他区域联结并处理视觉信息的,其详细机制此前一直不清楚。

研究团队利用猴子确定了视觉记忆中活跃的大脑区域。研究人员通过在监视器上向猴子显示特定图案0.3秒,然后在一定时间内展示2种图案,让猴子从二者中选一,如果猴子选中显示过的第一个图案,就会得到果汁。

在这一过程中,研究人员使用成像检查观察了猴子在进行选择时的大脑活动状态。结果表明,除了前颞叶皮层之外,位于眼睛后面的“眶额皮层”也很活跃。

当研究人员人为地抑制了眶额皮层的神经活动后,随者从呈现最初图案到显示二选一问题的时间间隔增加,正确回答的比例也随之下降。实验中,正确回答率从90%下降到80%,而正常猴子的正确回答率则几乎没有下降。

痴呆症也会导致短期记忆障碍,使人忘记最近发生的事情。患者可能无法回忆起散步时看过的景色或刚刚遇到的人。

研究团队认为,人类和猴子同为灵长类动物,大脑结构相似,因此人类也可能存在相似的机制。平林研究员表示:“如果能将该成果应用于提高眶额皮质等区域活动的机器或药物中,将有望改善视觉记忆”。研究成果论文已发表在英国科学杂志《Nature Communications(自然通讯)》上。

原文:《日本经济新闻电子版》、2024/7/10
翻译:JST客观日本编辑部

【论文信息】
杂志:Nature Communications​
论文:Multiscale Chemogenetic Dissection of Fronto-temporal Top-down Regulation for Object Memory in Primates
DOI:doi.org/10.1038/s41467-024-49570-w