线虫主动遗忘特定记忆的神经环路机制获揭示

人类对记忆与遗忘机制的探索由来已久。日本九州大学（Kyushu University）的研究团队近日在模式生物秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans）中，鉴定出一条主动遗忘特定气味记忆的分子与神经通路，相关成果发表于《当代生物学》（Current Biology）。

从行为学到分子通路

线虫虽然看不见，但嗅觉异常灵敏。其嗅觉系统包含两对感受神经元AWA和AWC，负责接收挥发性诱引气味。此前研究已确认，AWA神经元储存气味记忆，而AWC神经元发出的信号可将其抹除，但当时未能找到执行这一过程的具体分子。

在新研究中，第一作者、博士生Yuuki Onishi等以双乙酰（diacetyl）为训练气味。线虫通常在约四小时后遗忘该气味；若再次给予双乙酰时线虫仍趋近，说明记忆已被遗忘，反之则记忆保留。通过这一行为学范式，团队锁定AWC神经元释放的神经肽NLP-47及其受体GNRR-1。GNRR-1是人类促性腺激素释放激素（GnRH）受体的直系同源物。

进一步追踪发现，位于AWC与AWA之间的AIZ中间神经元参与其中。研究通讯作者、九州大学理学部教授Takeshi Ishihara解释，AWC释放NLP-47激活AIZ神经元上的GNRR-1受体，AIZ继而释放谷氨酸，作用于储存气味记忆的AWA神经元上的GLR-4受体，最终导致主动遗忘。利用光遗传学手段抑制AWC和AIZ神经元活动后，线虫对遗忘表现出更强的抵抗。

遗忘具有记忆选择性

最引人注目的发现是这条通路的特异性。当线虫同时学习双乙酰和异戊醇（isoamyl alcohol）两种气味时，四小时后双乙酰记忆消退，而异戊醇记忆依然保留。NLP-47/GNRR-1通路只促进双乙酰记忆的遗忘，不影响异戊醇记忆，表明遗忘可以按记忆类型被精确调控。NLP-47/GNRR-1或谷氨酸功能缺失的线虫，对气味的遗忘更为困难。

Onishi表示，最初并未预料到会找到如此具体且具有显著特异性的主动遗忘机制。Ishihara则指出，记忆研究长期聚焦于记忆如何形成与维持，而记忆如何丢失关注较少；遗忘并非单纯的记忆失败，对适应与生存同样必要。

对记忆相关疾病的启示

作者在论文中总结，该发现为理解特定记忆如何被差异化清除提供了框架，并提示此类机制可能延伸至其他物种。Ishihara提到，类似GNRR-1的受体也存在于包括人类在内的其他生物中，在啮齿类动物中见于海马体——大脑的记忆中枢，但其作用尚不清楚。团队希望该研究有助于理解痴呆症和创伤后应激障碍（PTSD）等与遗忘失调相关疾病背后的脑功能。

来源：GEN（英文原文，生物航编译，内容以原文为准）