在日常生活中,我们常常面临多种选择,这些选择往往伴随着不同的记忆和情感。有时,这些记忆和情感之间存在冲突,我们需要在其中做出取舍。最近,伦敦大学学院的一项新研究揭示了大脑如何在冲突记忆中做出决策,这一发现不仅为我们理解动物行为提供了新的视角,也为治疗创伤后应激障碍(PTSD)等疾病带来了希望。

研究背景:蠕虫的大脑如何处理冲突记忆

在这项发表在《当代生物学》上的研究中,研究人员使用了一种名为秀丽隐杆线虫的小型蠕虫作为模型生物。这种蠕虫只有1毫米长,但其简单的神经系统使其成为研究大脑功能的理想对象。研究人员通过一系列实验,探索了当蠕虫闻到一种与好经历(交配)和坏经历(饥饿)相关的气味时,大脑如何处理这些冲突记忆。

实验设计:条件反射与记忆激活

研究人员首先让蠕虫闻到一种天然吸引它们的气味,这种气味类似于人类闻到美味晚餐时的感觉。然后,他们通过条件反射训练蠕虫,使其将这种气味与饥饿联系起来,导致蠕虫对这种气味产生回避行为。接下来,研究人员再次通过条件反射训练,将这种气味与交配联系起来,使蠕虫对这种气味产生积极的反应。

通过观察蠕虫的行为和大脑活动,研究人员发现,当蠕虫闻到这种气味时,大脑中的两种记忆(饥饿和交配)都会被激活。然而,只有与交配相关的记忆会影响蠕虫的行为,使其接近这种气味。这表明,尽管两种记忆都存在于大脑中,但大脑会选择更有益的记忆来指导行为。

大脑中的记忆处理机制

研究发现,大脑中有一个特定的神经细胞回路,负责存储和处理与气味相关的积极和消极记忆。这些记忆通过一种特定的神经肽(大脑中的一种化学信使)进行传递。当蠕虫闻到气味时,这个回路会被激活,但最终影响行为的是那个更有益的记忆。

首席作者Arantza Barrios博士解释说:“我们的研究揭示了大脑如何在冲突记忆中做出决策。大脑能够适应新的信息,并推翻以前的联想。这对于动物的生存至关重要,因为它们需要根据当前的环境做出最佳选择。”

对人类的启示:创伤后应激障碍

这项研究不仅对理解动物行为有重要意义,也为治疗人类的心理疾病提供了新的思路。在创伤后应激障碍(PTSD)患者中,一些本应保持潜伏(休眠)的记忆仍然会影响他们的行为和情绪。例如,一个战争退伍军人可能在听到汽车后视镜的响声时,触发战争中的创伤记忆,导致极度的恐慌和焦虑。

共同第一作者Susana Colinas Fischer博士指出:“通过了解一个非常小的蠕虫在想什么,我们能够更多地了解我们自己更复杂的思维模式背后的过程。我们的大脑也有类似的机制,可以在冲突记忆中做出决策。”

未来展望:治疗的新方向

研究人员希望,通过对蠕虫大脑的研究,能够为治疗创伤后应激障碍等疾病提供新的方法。例如,通过调节大脑中的特定神经肽,或许可以减轻患者的症状,帮助他们更好地应对日常生活中的压力和挑战。

共同第一作者Laura Molina-García博士总结道:“我们发现,即使在像蛔虫这样大脑非常小的动物身上,两种相互冲突的记忆也可以同时被激活,一种记忆影响行为,另一种记忆保持潜伏。这为我们理解大脑如何处理复杂信息提供了宝贵的线索。”

结语

大脑是一个神奇而复杂的器官,它不仅记录我们的记忆,还在不断学习和适应新的信息。通过研究像秀丽隐杆线虫这样的简单生物,我们能够更好地理解大脑如何在冲突记忆中做出决策。这一发现不仅为科学界带来了新的知识,也为治疗心理疾病提供了新的希望。希望未来的研究能够继续揭示大脑的奥秘,帮助我们更好地应对生活中的各种挑战。