记忆是我们生存的基本工具，与我们如何编码、回忆和响应外部刺激密切相关。在过去的十年中，广泛的研究集中在记忆编码细胞(称为印迹细胞)及其突触连接上。这项研究大部分集中在兴奋性神经元和神经递质谷氨酸上，强调它们在特定大脑区域之间的相互作用。
为了扩大对记忆的理解，由 KAANG Bong-Kiun(首尔国立大学基础科学研究所)领导的研究小组开发了一种名为 LCD-eGRASP(局部电路双 eGRASP)的技术，该技术可以标记特定区域内神经回路的突触。大脑区域。研究小组应用这项新技术来识别抑制性中间神经元和印迹细胞之间的局部突触连接，揭示抑制性中间神经元在记忆表达中的作用。
研究人员的目标是基底外侧杏仁核(BLA)，这是脊椎动物中进化上保存完好的大脑区域，以控制动物的积极和消极情绪，尤其是恐惧而闻名。当与恐惧相关的事件发生时，在该特定时间点激活的神经元会变成印迹细胞，编码恐惧记忆。BLA 中这些印迹细胞的后续活动会导致恐惧记忆回忆过程中的恐惧反应。允许这些印迹细胞之间进行信号转导的神经结构称为突触，它充当我们大脑的功能单元，就像半导体设备中的单个晶体管一样。
Kaang 博士是记忆和突触水平印迹领域的顶尖专家之一。在之前的研究中，他的团队开发了 Dual-eGRASP(跨突触伙伴的绿色荧光蛋白重建)技术，可以选择性地标记印迹细胞之间的突触，定义为印迹突触。Dual-eGRASP 采用青色和电影荧光来区分突触前和突触后非印迹或印迹神经元之间形成的突触，从而能够同时识别四种不同的突触组合。
然而，这项技术仅限于检查兴奋性神经元和大脑远距离区域之间的变化。为了克服这一限制，研究人员进一步增强了 Dual-eGRASP，开发了 LCD-eGRASP，这是一种修改版本，可以标记大脑单个区域神经元之间的局部突触连接 [图 1]。
研究人员在小鼠身上测试了新开发的 LCD-eGRASP。当恐惧调节范式被用来形成恐惧记忆时，BLA 中的一定数量的抑制性神经元(称为生长抑素(SOM)中间神经元)在恐惧记忆形成过程中被激活。通过应用 LCD-eGRASP，研究人员发现这些激活的 SOM 中间神经元与 BLA 中的恐惧印迹细胞形成了更多的突触。
此外，这些特定的 SOM 中间神经元在中性环境中表现出比未激活的 SOM 中间神经元更高的细胞兴奋性，表明通过抑制恐惧印迹来抑制恐惧表达。当恐惧记忆被唤起时，他们的兴奋性进一步下降。最后，人工激活或抑制这些激活的 SOM 中间神经元会导致恐惧记忆表达和行为反应的直接和间接变化，这表明抑制性中间神经元在作为印迹整体一部分的记忆的正确回忆中也发挥着重要作用。
“我们能够在之前对兴奋性印迹细胞的研究的基础上更进一步，确定抑制性中间神经元在调节局部大脑回路中的作用，”研究小组负责人 Kaang 博士说。“这种机制表明，恐惧记忆和行为在正常情况下得到了很好的控制，并根据外部刺激进行了适当的回忆。”
LCD-eGRASP 为创伤后应激障碍等疾病的未来研究提供了新的候选者，因为记忆可以通过调节抑制性中间神经元来控制。Kaang博士指出：“LCD-eGRASP可以标记大脑局部区域的突触，与传统的大脑区域间突触标记技术Dual-eGRASP一起，将建立神经科学领域的核心技术。”
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