追问系列︱噩梦会增加痴呆风险?感觉和思想如何结合?不停重复就能增强长期记忆?兴奋剂如何影响认知?
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来源︱nextquestion
撰文︱Aaron
编辑︱夏叶
夜深了,当大多数人在享受美梦时,有些人的可怖梦境却击碎了他们的睡眠。也许你也有过做噩梦的经历,但你可能不知道的是:常做噩梦也许会导致人的认知能力下降,甚至增加患上阿尔茨海默病(老年痴呆症)的风险。
来自英国伯明翰大学人类脑健康中心的研究人员在一项前瞻性的队列研究中发现:那些令人感到痛苦的梦境(噩梦)出现频率越高,中年人的认知能力下降的风险就越大,每周做一次噩梦的人认知能力下降风险是没有做噩梦的中年人的4倍。不仅如此,常做噩梦还和老年人患阿尔茨海默病风险上升显著相关,常做噩梦的老年人和不做噩梦的老年人相比,其患病风险相差2.2倍。值得注意的是:在进行性别分层分析中,只有男性群体中显现出了这种显著的统计学关联。
研究人员表示,这一发现可以帮助医生识别那些可能存在较高的认知能力下降风险和阿尔茨海默病风险的男性,以帮助他们制定早期的预防策略。
试想我们正打算穿过一条繁华的街道:路边的树木、路旁的行人、面前川流不息的车辆和突然变绿的信号灯……不到1秒,我们便迈开脚步,从容地穿过马路。
面对如此多的信息,大脑是如何在短时间内迅速决策,并将它和行为结合,让我们穿过马路的呢?
这个过程需要依赖大脑新皮质——在此之前,研究就已发现大脑的新皮质可以整合由感觉系统(眼耳口鼻、皮肤等)带来的前馈信息和来自大脑高级功能区域的反馈信息,从而帮助大脑集中注意力,保留短期记忆并做出决定。近期发表在《Neuron》杂志上的一项新研究则进一步阐释了背后的神经生理机制。
新研究发现,前馈信息和反馈信息都会汇聚到新皮质顶叶区域的第5层椎体神经元上,这些皮层神经元可以在两个不同的时间尺度上合并这两种不同的信息流,从而帮助大脑做出判断,研究还进一步确认了这些神经元之间的差异。
这项研究结果有望为感觉处理障碍、精神分裂症、多动症以及中风等疾病导致的新皮质受损提供新的治疗策略。
阅读论文:Rindner DJ, Proddutur A, Lur G. Cell-type-specific integration of feedforward and feedback synaptic inputs in the posterior parietal cortex. Neuron. 2022 Sep 2:S0896-6273(22)00755-3. doi: 10.1016/j.neuron.2022.08.019. Epub ahead of print. PMID: 36087582.
俗话说,熟能生巧。同一件事情,如果重复的次数够多,往往可以形成长期记忆,让我们更加熟练地完成工作。那么,这真有那么简单吗?
实际上并非如此,长期记忆背后有着更为复杂的神经学习过程。发表在《PNAS》杂志上的一项新研究通过对海兔的刺激试验发现了其中的复杂机理。研究发现:只有在“先弱后强”的刺激训练模式下才能形成长期记忆,如果是“先强后弱”的训练模式则无法产生长期记忆。也就是说,相同的刺激组合只有在强度逐渐增加时才会产生长期记忆效果,如果逐渐减弱则无法产生对应的效果。进一步研究发现,在海兔的长期突触可塑性诱导过程中,强刺激可以同时发挥长期记忆的“启动”和“确认”作用,而弱刺激只能发挥“启动”而不是“确认”作用,从而无法形成有效地长期记忆。在这一过程中,细胞外调节激酶 (ERK) 活性发挥着重要的作用。
研究人员表示,这可能源于生物的进化适应性。也就是说,在进化过程中生物会对不断升级的刺激产生长期记忆,从而更好地应对环境变化带来的生存压力。
精神类兴奋剂一般被用来治疗精神疾病,或是提高患病个体的认知能力,但是,并非所有患者都能从这种药物治疗中获益。相反,不同患者在接受兴奋剂治疗后,反应大不相同。这是为什么呢?近期,一项由人类脑计划(HBP)研究团队发表在《Nature Communications 》杂志上的研究有望让我们了解其中的奥秘。
研究选择了治疗注意力缺陷多动障碍(ADHD) 的药物利他林中的活性成分哌醋甲酯进行测试。最终发现,哌醋甲酯的作用主要取决于个体多巴胺的合成能力。对于多巴胺合成能力较强的受试者来说,哌醋甲酯更能增强以价值感为导向的奖惩学习信号,而对于多巴胺合成能力较弱的受试者,他们“感性”的惊喜信号更容易被激活。
这一研究揭示了精神兴奋剂哌醋甲酯控制注意力和奖励学习的机制,为加强注意力缺陷多动障碍患者的认知控制提供了新的依据。
阅读论文:van den Bosch R, Lambregts B, Määttä J, et al. Striatal dopamine dissociates methylphenidate effects on value-based versus surprise-based reversal learning. Nat Commun. 2022 Aug 24;13(1):4962. doi: 10.1038/s41467-022-32679-1. PMID: 36002446; PMCID: PMC9402573.
本文完