经验依赖的突触效能长时程改变被认为是学习记忆的细胞分子基础。众所周知应激有时损伤、有时增强海马依赖的学习记忆;同时,应激易化海马LTD的诱导,但损伤LTP的诱导。然而,至今仍然不清楚海马以何种形式的可塑性参与这种应激自身记忆的储存和提取。该项目将利用同时记录海马CA1区的突触可塑性场电位和神经细胞胞外动作电位,研究应激如何影响CA1神经细胞的输入-突触可塑性和CA1神经细胞的输出-胞体动作电位、以及输入可塑性LTP/LTD是否导致长时程输出可塑性。结合输出可塑性,探索输入的突触效能组合编码假说:应激记忆的形成是众多突触效能的降低配合少数突触效能的增强;而应激记忆的提取却是众多突触效能的增强配合少数突触效能的降低来实现的。该项目将有利于学习记忆的基本规律和临床精神疾病的理解。
突触可塑性LTP和LTD被广泛认为是学习记忆的细胞分子机理。在应激异常记忆形成时,正常记忆受损,伴随着受损LTP /易化LTD,其机理一直不清楚。在基金课题资助下,我们的研究进展表明LTP和LTD的相互竞争可能是其机理。1)含NR2B的NMDA受体在应激受损LTP /易化LTD中起着关键作用,阻断该受体逆转了应激对记忆的损伤;2)与此相反,海马TRPV1通道激活易化LTP/损伤LTD,逆转应激对记忆的损伤。3)恐惧记忆与海马LTP受损 / LTD易化存在密切关系。4)毒品成瘾记忆也与应激激素有密切关系,阻断糖皮质激素受体,阻断成瘾异常牢固记忆的形成。5) 相反,5-HT缺失小鼠表现正常记忆受损,但是恐惧记忆和毒品成瘾记忆变的牢固持久,同时应激不再损伤LTP/易化LTD。脑内注射5-HT或5-HT1A受体激动剂能逆转5-HT缺失的效应。这些发现为理解应激相关的精神疾病机理奠定了基础。