在一系列的針對催眠小鼠的實驗中,，美國杜克大學醫(yī)學中心的研究員研究發(fā)現(xiàn),，對大腦的部分活動進程而言，氣味在長期記憶的形成中起著關(guān)鍵作用,。“當你走進一間屋子,，聞到一些味道的時候，這樣的感官體驗或許會讓你的思維閃現(xiàn)出栩栩如生的,、情感性的記憶——比如那些跟你共同生活了幾年甚至幾十年的家庭成員,。”論文主要作者Stephen Shea博士說，“而我們研究的目的,，就是從細胞水平解釋這種現(xiàn)象,。”這一研究成果將發(fā)表在《神經(jīng)科學學報》（Journal of Neuroscience）上。
研究人員通過在老鼠大腦中創(chuàng)建新的記憶來檢測記憶形成的強度,，在它們清醒鎮(zhèn)靜的時候觀測它們接觸記憶誘導刺激物后的反應(yīng),。“我們的工作是獨特的，因為我們有條件在細胞水平上檢測記憶的產(chǎn)生,，觀測在記憶形成時神經(jīng)元細胞如何變化,，并研究記憶如何影響行為。”
研究人員通過刺激去甲腎上腺素的釋放來創(chuàng)造記憶,，去甲腎上腺素是人體內(nèi)的一種化學物質(zhì),，伴隨強烈的情緒產(chǎn)生——如興奮和恐懼。此前的研究已經(jīng)證明去甲腎上腺素和持久記憶之間有關(guān)聯(lián),，尤其是在能引起人強烈情緒的活動中,，如性交和分娩等。在老鼠和人類體內(nèi)，去甲腎上腺素的含量也能通過影響大腦中被稱為嗅球（olfactory bulb）的區(qū)域影響嗅覺處理過程,。
“動物依靠氣味線索和去甲腎上腺素來對其他動物形成強烈記憶,，記憶的形成跟這兩個要素都有關(guān)系。”Shea說,，“在這樣條件下形成的長期記憶,，往往能永久地改變動物行為。”
研究組嘗試用電擊刺激被麻醉小鼠的去甲腎上腺素的分泌,，同時施予食物或另一只小鼠的尿的氣味,。“我們想要看看這兩個要素——去甲腎上腺素和氣味——是否同為記憶形成的關(guān)鍵因素，在實驗之前,，這只是一個概念而已,。”Shea說，“從本質(zhì)上講,，我們重建了老鼠在經(jīng)歷社交活動時體內(nèi)發(fā)生的化學反應(yīng)”
在小鼠被麻醉的狀態(tài)下,，研究人員能夠更詳細地觀察它們的大腦活動。如果讓它們醒著,，周圍環(huán)境將會影響它們的記憶形成,。“當這些小家伙睡著了，你可以看著大腦中的神經(jīng)元接通記憶存儲體,。一旦它們醒來,，我們就能觀測它們是否在睡著的時候建立起了記憶。”
實驗結(jié)果是在刺激去甲腎上腺素釋放后,，神經(jīng)元激活減少近40%——標志著氣味記憶已經(jīng)形成,。一天后，當小鼠清醒時,，實驗組觀測到小鼠在接觸特定味道的時候出現(xiàn)行為變化,，這表明它們能夠記憶起這些在睡著的時候接觸的氣味。
“這一結(jié)果可能影響我們進一步了解對人們的社交行為意義重大的長期記憶是如何形成的,。”論文合著者,，神經(jīng)生物學博士Richad Mooney如是說。（生物谷Bioon.com）
生物谷推薦原始出處：
The Journal of Neuroscience, October 15, 2008, 28(42):10711-10719; doi:10.1523/JNEUROSCI.3853-08.2008
Noradrenergic Induction of Odor-Specific Neural Habituation and Olfactory Memories
Stephen D. Shea,1 Lawrence C. Katz,1,2 and Richard Mooney1
1Department of Neurobiology and 2Howard Hughes Medical Institute, Duke University Medical Center, Durham, North Carolina 27710
For many mammals, individual recognition of conspecifics relies on olfactory cues. Certain individual recognition memories are thought to be stored when conspecific odor cues coincide with surges of noradrenaline (NA) triggered by intensely arousing social events. Such familiar stimuli elicit reduced behavioral responses, a change likely related to NA-dependent plasticity in the olfactory bulb (OB). In addition to its role in these ethological memories, NA signaling in the OB appears to be relevant for the discrimination of more arbitrary odorants as well. Nonetheless, no NA-gated mechanism of long-term plasticity in the OB has ever been directly observed in vivo. Here, we report that NA release from locus ceruleus (LC), when coupled to odor presentation, acts locally in the main OB to cause a specific long-lasting suppression of responses to paired odors. These effects were observed for both food odors and urine, an important social recognition cue. Moreover, in subsequent behavioral tests, mice exhibited habituation to paired urine stimuli, suggesting that this LC-mediated olfactory neural plasticity, induced under anesthesia, can store an individual recognition memory that is observable after recovery.
