伴随恐惧记忆所发生的海马CA1锥体细胞感觉功能修饰

摘要

海马是大脑学习与记忆的重要区域，在多种信息的联合学习和记忆存储中起到至关重要的作用。过去大量的研究集中在学习后海马神经元和突触的分子、细胞的可塑性变化。然而，因分子特性改变造成的功能变化对于我们正确理解海马依赖性的信息储备和记忆提取的机制仍然非常局限。我们利用在体全细胞膜片钳记录技术，在麻醉大鼠上记录海马CA1锥体细胞的膜电位变化，研究恐惧性学习--一种已知的海马相关的简单型式的联合学习--在海马CA1锥体细胞上引起的感觉功能可塑性变化。
　　 在未进行恐惧学习的对照组大鼠中，我们发现约30％的海马CA1锥体神经元(32/98)能够被一个简单的闪光视觉刺激(条件刺激，CS)诱发出膜电位反应。在所有检测到的反应中，膜电位呈现去极化(n=15，46.9％)、超极化(n=ll，34.4％)以及去极化--超极化共存(n=6，l8.9％)三种反应类型。
　　 有意思的是，如果实验前一天利用相同的视觉刺激作为CS训练大鼠进行Trace Fear Condition训练，所有检测到的海马CA1锥体神经元都能够对CS引起反应(n=12)，其中兴奋性、抑制性反应的比例分别为60％及40％。分别对训练后0-7天的大鼠进行检测，我们发现训练后的当天，CA1锥体神经元对CS的反应概率就迅速上升至70％，训练后第二天上升至最高的100％，随后开始下降；第五天降至40％，训练后一周反应概率回复到未训练的水平。
　　 因此，恐惧学习能够在整个海马CA1神经网络上引起明显的功能改变，能够极大地增加海马CA1锥体神经元对CS刺激的敏感性，这也有可能是海马信息储存的神经元基础。