【Nature子刊】中科院徐林：影象的快速泛化由左右脑的联系控制
“左脑壳是水，，，，，
右脑壳是面，，，，，
不动没事，，，，，
一动就成浆糊了！”
----来自网络的笑话
这是一则朋侪之间开顽笑的话，，，，，虽是玩笑，，，，，但能看出人们关于左右脑的功效区分有着十足的兴趣。。。 。在公共认知和心理学中，，，，，左右脑似乎与差别的能力相关，，，，，好比人们以为左脑认真逻辑头脑等理性的工具，，，，，而右脑认真情绪、音乐等感性的使命，，，，，正是“一半海水、一半火焰“。。。 。
“一半海水，，，，，一半火焰”
那么“海水”和“火焰”事实是怎么相互相助的呢？？？？？？他们的相助有何主要功效？？？？？？且看今天的研究事情：“The interhemispheric CA1 circuit governs rapid generalisation but not fear memory”(1)。。。 。
闻一知十是怎么实现的？？？？？？
影象是人类永恒的话题，，，，，我们天天都在获取种种各样的信息并将其编码为影象，，，，，存储下来。。。 。然而，，，，，各人一定有所体会，，，，，学习的条件和影象提取的条件少少情形下是类似的，，，，，换句话说，，，，，我们所学的工具都是活学活用的，，，，，并不依赖于影象内容的准确重现，，，，，这种征象就依赖于影象的泛化。。。 。正是有了泛化，，，，，我们才华够一直把新知识与已往的知识融合起来。。。 。
那么，，，，，影象的泛化怎样爆发？？？？？？
已往的研究告诉我们，，，，，影象形成后，，，，，需要数周的时间，，，，，影象的泛化才华形成，，，，，以是人们一致以为影象的泛化是一个缓慢的历程。。。 。可是，，，，，这种理论与UG环球体会亦有矛盾，，，，，我们经常能够在短期内，，，，，依赖一些片断，，，，，回忆起之前爆发的事情，，，，，这就是影象的快速泛化。。。 。
相识影象快速泛化很是主要，，，，，由于许多疾病，，，，，好比阿尔茨海默症，，，，，患者早期的泛化即受损，，，，，而其精准影象能力并没有受到影响。。。 。一旦我们相识了快速泛化的原理，，，，，我们能够对此类疾病举行早期诊断。。。 。
另外，，，，，相信许多朋侪已经寓目了热播的冯小刚导演作品《青春》，，，，，剧中女主角何小萍在经受刺激后爆发的精神疾病，，，，，可能也与影象的太过泛化有关，，，，，这也是严重的社会问题，，，，，特殊是关于那些履历过严重精神刺激的人群。。。 。
那么，，，，，我们前面提到的左右脑关系与影象泛化有何联系呢？？？？？？
2017年12月19日，，，，，Nature Communications在线刊登了中国科学院动物模子与人类疾病机理重点实验室徐林研究员等人的主要事情，，，，，为我们展现了左右脑海马CA1之间的联系与影象快速泛化的关系。。。 。这也是UG环球相助研究者的又一重大研究希望。。。 。
研究效果
1影象泛化的形成和消退模子
“工欲善其事，，，，，必先利其器”，，，，，要研究影象泛化，，，，，我们首先需要影象泛化的模子。。。 。文中，，，，，第一作者周恒博士等人在经典的恐惧条件影象模子基础上，，，，，全新构建了一套影象泛化的行为模子（图1）。。。 。
如图1所示，，，，，动物在顺应情形后1天被安排在训练笼（T-box）给予电击，，，，，随后划分在训练笼和另一个类似的泛化笼（G-box）中检测恐惧影象，，，，，恐惧影象由动物在情形中的强直水平（Freezing%）指示。。。 。
作者首先视察到，，，，，T-box中，，，，，动物快速地爆发恐惧影象；；；；；；而在没有经受过电击刺激的G-box，，，，，学习后1小时，，，，，动物也爆发了恐惧行为，，，，，我们可以界说为“泛化影象”（图1b）。。。 。在此基础上，，，，，作者进一步视察了更多的影象细节（图1c），，，，，发明经由影象的消退（图1d），，，，，1天后，，，，，动物对恐惧影象（T-box中检测的内容）爆发显着消退，，，，，而泛化影象（G-box中测试的内容）在影象消退最先时即迅速消退，，，，，进一步说明二者是差别的影象。。。 。
图1 影象泛化的形成和消退模子
2影象泛化需要双侧海马CA1脑区
构建模子后，，，，，作者进一步磨练影象快速泛化的神经环路机制。。。 。作者发明训练前，，，，，药物损毁双侧或单侧海马CA1除影响恐惧影象外，，，，，还显著损伤泛化影象（G-box）；；；；；；而在训练后、影象提取前损毁单侧CA1不影响影象提取，，，，，与已往发明一致，，，，，可是会显著损伤泛化影象（图2）。。。 。
为了进一步检测这种征象，，，，，作者构建了单侧足底电击的恐惧影象模子（图2e），，，，，发明这种理论上对侧支配的影象，，，，，其泛化后的影象同样依赖于双侧海马的功效。。。 。
图2 影象泛化需要双侧海马CA1脑区
3双侧海马CA1的联系
接下来作者借助病毒示踪和电心理的手段剖析了双侧海马CA1之间的突触联系（图3a-d）。。。 。进一步，，，，，为了磨练这条突触联系与泛化影象的关系，，，，，作者使用腺相关病毒载体，，，，，将破伤风毒素轻链（TetLC表达在海马CA1），，，，，阻断海马CA1投射神经元的递质释放，，，，，发明双侧阻断显着损伤恐惧影象和泛化影象，，，，，而单侧损伤影响的是泛化影象。。。 。
借助光遗传学手艺，，，，，他们同样发明，，，，，无论光遗传抑制单侧照旧双侧海马CA1神经元运动，，，，，都会显著损伤泛化影象（图3）。。。 。
图3 双侧海马CA1的联系与影象泛化
4泛化影象诱发双侧海马CA1神经元突触联系转变
通过电心理实验，，，，，作者发明双侧海马CA1神经元的突触联系在恐惧学习后爆发增强（图4a-d）。。。 。在影象消退爆发后，，，，，泛化影象迅速消退（图1），，，，，同时双侧海马CA1的突触联系增强征象消逝（图4e-f）。。。 。最后，，，，，作者在同侧CA1注射AAV-hM3Dq，，，，，表达化学遗传学通道，，，，，在对侧海马CA1注射化学遗传学通道的配体CNO，，，，，增强双侧CA1联系，，，，，发明这种操作能够显著增强影象的泛化（图4g-h）。。。 。
图4 泛化影象诱发双侧海马CA1神经元突触联系转变
总 结
影象泛化的机理是神经科学的热门和难点之一，，，，，剖析其中的神秘关于明确影象相关的疾病，，，，，如创伤后应激综合征（PTSD），，，，，以及未来的人工智能模糊学习等至关主要。。。 。文中使用的大宗光遗传、化学遗传学手艺相关的AAV病毒载体均由UG环球生物 提供，，，，，我们恭喜徐林先生等科学家的效果揭晓，，，，，并将继续致力于为宽大神经科学家提供更好的工具病毒，，，，，助力神经科学和“中国脑妄想“。。。 。
UG环球生物 关注神经科学领域最新希望，，，，，解读最新头脑，，，，，提供研究思绪。。。 。同时我们将提供优质的病毒载体，，，，，助力基础研究和科研效果转化。。。 。
参考文献
1.Zhou H, Xiong G-J, Jing L, Song N-N, Pu D-L, Tang X, et al. The interhemispheric CA1 circuit governs rapid generalisation but not fear memory. Nature communications. 2017;8: 2190.
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