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理解记忆背后的情感
思想领袖Kay Tye教授Wylie Vale-StuhlSalk生物研究所在这次采访中，我们采访了Kay Tye教授和李浩，谈论他们关于记忆的最新研究以及我们如何开始理解记忆背后的情绪。您能介绍一下自己并告诉我们是什么激发了您在神经生物学领域的职业生涯吗？我叫凯·泰伊，是两个孩子的母亲，一个 6 岁，一个 9 岁。当我上高中时，我非常确定有一天我会成为一名作家，而且我对英国文学非常感兴趣，这......
理解记忆背后的情感
在这次采访中，我们采访了 Kay Tye 教授和李浩教授，讨论了他们对记忆的最新研究，以及我们如何开始理解记忆背后的情绪。
您能介绍一下自己并告诉我们是什么激发了您在神经生物学领域的职业生涯吗？
我叫凯·泰伊，是两个孩子的母亲，一个六岁，一个九岁。当我上高中时，我相当确定自己有一天会成为一名作家，而且我对英国文学有着浓厚的兴趣，这对于一个有两个父母都是科学家的家庭来说是一个“不切实际的选择”。 我反思了我的巨大荣幸，我是由一位生物学家和一位弦理论家抚养长大的，他们俩似乎总是热爱他们的工作； 但那时我是一个叛逆的青少年，想主修英语。 关于文学，我最喜欢的事情之一就是故事如何展开，人物如何发展并向我们展示自己。 在我看来，最好的文学的特点是能够捕捉别人的主观体验并将其牢记于心。
我很好奇为什么我们的反应和感知体验如此不同，但都有一些基本相同的方面。 我对心理学产生了兴趣，寻找生物学中最难以描述的经验如何实际实现的答案成了一个白日梦。
我早期接触的神经科学课程主要关注感觉和运动系统，而不是思想和感觉的神经机制。 这段记忆确实引起了我的兴趣。 在很多时候，我“知道”我会（也许）成为一名神经科学家，但值得一提的是，作为一个还没有完成心理学入门课程的新手，我几乎无法欣赏这种经历的特权：我遇到了亨利·莫莱森（Henry Molaison），他更广为人知的名字是案例研究患者 HM，他接受了双侧颞叶切除术，导致他失去了海马体，无法形成新的记忆。
旧的记忆是安全且清晰的，但新的记忆（遇见一个新人，记得你是否吃过午饭，照镜子，震惊地看到一张老人的脸，而不是几十年前你认识的年轻人在颞叶切除术后的倒影）。
从我记事起，我们的记忆、感受、想法以及与他人的关系就一直让我着迷，而且我一如既往地好奇想要理解它们。
图片来源：Net Vector/Shutterstock.com
一个人的每一次经历都与一种感觉相关。 这称为“价映射”。 您能告诉我们更多有关其工作原理的信息吗？
几乎我们所有的行为都是由两种情感价驱动的：追求奖励和避免惩罚。 当我们体验周围的世界时，我们不断受到感官刺激的轰炸，其中大部分都是不重要的。 我们需要快速筛选出最重要的信息来做出决定。
为此，我们的大脑会通过学习为环境刺激分配积极或消极的价值，使我们能够使用刺激作为线索来关联积极或消极的经历并预测未来的结果。 我们称这个过程为价态分配。
您已经对小鼠的价态图谱进行了研究。 这项研究如何为您的最新研究奠定基础？
我们之前发现，不同的杏仁核神经元编码联想学习后的奖励和惩罚。 但是外部刺激与奖励或惩罚有何关系呢？
在当前的研究中，我们专门研究了杏仁核神经元如何形成编码奖励或惩罚，以及这些神经元如何在相隔数秒的时间内结合有关预测刺激和结果的信息。 我们之前比较了这些不同的投影定义的杏仁核神经元之间的转录组表达谱，发现神经降压素受体基因在一个群体中比另一个群体中丰富。 这使我们假设神经降压素可能是解决价态分配问题的主要候选者。
在您最近的研究中，您检查了与记忆相关的感觉。 您能告诉我们更多有关您如何进行研究的信息吗？
为了检查效价映射，或者小鼠如何将情绪与记忆联系起来，我们训练小鼠将一种听觉音调与蔗糖奖励相关联，将另一种听觉音调与电击惩罚相关联。
一旦小鼠学会了这种关联，它们就会响应预测蔗糖输送的音调接近蔗糖端口，并响应预测电击输送的音调冻结或奔跑。
你发现了什么？
我们使用新的基因编码神经降压素传感器监测学习过程中杏仁核中神经降压素浓度的变化，发现杏仁核中神经降压素浓度因奖励而增加，因惩罚而减少。
因此，如果我们使用 CRISPR 或光遗传学人为地操纵杏仁核中的神经降压素浓度，我们就可以影响动物的奖励或惩罚行为。 杏仁核中更多的神经降压素 –> 奖励； 杏仁核中神经降压素减少 –> 惩罚
照片来源：Andrii Vodolazhskyi/Shutterstock.com
在您的研究中，您使用 CRISPR 来分离神经递质功能，这是首次将其用于此目的。 这种基因编辑技术对您的研究有多重要？生命科学的持续进步如何帮助其他领域带来新的科学发现？
CRISPR 实验在我们的研究中极其重要，因为这种方法使我们能够选择性地分离神经降压素信号传导，而不影响也与神经降压素一起传递到下游靶点的其他神经递质（例如谷氨酸）。 通过这种方式，我们可以确定这种 CRISPR 操作的效果特定于神经降压素的贡献，而不是同时释放的其他神经递质。
在某些层面上，生命科学的进步受到新工具的发现的限制，而新工具将使我们能够更深入、更精确地研究生物问题。
您的研究如何可能有助于更好地了解焦虑和创伤后应激障碍等心理健康障碍？ 这能带来新的治疗方法吗？
情绪每天都会在一定范围内波动。 然而，如果波动超出范围，则被认为是病态。 一般来说，过多的积极处理（奖励）会导致成瘾行为，例如赌博或吸毒成瘾，而过多的消极处理（惩罚）则会导致抑郁或焦虑。
我们发现改变杏仁核中神经降压素的释放可以产生奖励或惩罚状态。 它使我们能够调节神经降压素来平衡/补偿疾病状态下的适应不良/过度的正价或负价处理。
照片来源：Motortion Films/Shutterstock.com
您和您的研究的下一步是什么？
主要作者李浩正在西北大学开设自己的研究实验室，他将在那里继续研究各种神经肽在健康和疾病中的作用。
读者可以在哪里找到更多信息？
关于凯·泰伊教授
Kay Tye 于 2003 年从麻省理工学院毕业，主修大脑和认知科学，并在加州大学旧金山分校获得博士学位，其论文重点关注杏仁核如何体验奖励学习的可塑性。 她在斯坦福大学跟随 Karl Deisseroth 完成了博士后培训，她的工作重点是针对杏仁核中的特定投射来双向控制焦虑。
她于 2012 年在麻省理工学院成立了自己的实验室，专注于了解情绪效价的神经回路机制，并于 2018 年获得了该实验室的职位。2019 年，她将实验室从麻省理工学院搬到了索尔克研究所，并成为系统神经生物学实验室的 Wylie 首席教授。 2021年，她成为霍华德休斯医学研究所的研究员。
关于李浩博士
郝在中国北京出生并长大，在山东大学获得学士学位后移居美国。 他完成了博士学位。 拥有南卡罗来纳医科大学神经科学博士学位，并在 Thomas Jhou 博士的实验室工作。 2019年，郝加入索尔克研究所的Kay Tye博士。
郝现在是西北大学精神病学和行为科学系以及神经科学系的助理教授。
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