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日常记事情、思考做决定,都需要依靠大脑的短时记忆。大脑多个区域相互配合完成记忆活动。但是我们并不清楚大脑记忆运作的奥秘是什么呢。

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基于此,2026年5月23日,新加坡南洋理工大学李光前医学院Tsukasa Kamigaki研究团队在《Current Biology》杂志发表了“Essential role of VGLUT2-negative claustro-prefrontal projections in working memory”揭示了神经元双向调控记忆与决策的奥秘。

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屏状核神经元功能各异,阳性神经元可激活前额叶,整体激活该区域反倒会产生抑制作用。研究发现一类分布于屏状核腹侧的新型神经元,其投射通路独立于阳性神经元,专门作用于前额叶特定层级。该细胞活性与记忆效果紧密相关,抑制后会损伤记忆存储,决策阶段抑制却能提升判断精度,这条神经通路既支撑短时记忆,还可随认知进程灵活调控行为。

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图一 屏状核 VGLUT2 神经元向内侧前额叶的投射差异

作者先用双病毒标记技术精准标出屏状核内VGLUT2阴性投射神经元。为了回答这个问题,作者先往小鼠内侧前额叶皮层注射逆行病毒,再向屏状核注入专属病毒,发现仅目标神经元显现荧光。

观测发现这类神经元集中在屏状核核心腹侧、内侧壳层位置。

三维分析结果显示,其主要投射到内侧前额叶皮层,也连通运动、味觉等脑区,整体投射范围和阳性神经元大体相当。

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图二 屏状核神经元与记忆活动关联分析

作者借助钙荧光和光纤技术评估了小鼠工作记忆时的神经元变化。实验分取样、折返、记忆延迟、抉择四个阶段,神经元活性随之波动:取样阶段活性偏低,折返阶段逐步上升,记忆延迟期达到峰值,抉择阶段有所下降,阶段切换时还会短暂骤然活跃,神经元可预判任务变化。

成功完成记忆任务时,神经元活性远高于出错情况,活性强弱能反映记忆留存好坏。

排除小鼠运动状态干扰后结果证实,神经元活动变化主要由工作记忆信息处理主导,不受运动行为影响。

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图三 神经元对记忆决策的双重作用

这类神经元活跃度和记忆留存效果密切相关,于是作者进一步验证其对记忆行为具有什么作用。

作者运用光遗传技术单独抑制该神经元,记忆维持阶段抑制后,小鼠正确率大幅下滑至随机水平。抑制仅轻微缩短反应时长,不会影响肢体活动,进一步排除行为因素干扰。

分阶段干预测试得出,仅抑制决策期神经元能改善任务表现,其余阶段干预无明显作用,光照本身并不会干扰小鼠行为。

结果表明,该类神经元正常活动是维持短时记忆的关键,但其活跃会妨碍决策判断,抑制其活性可改善决策能力。

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图四 全文摘要图

总结

这项工作不仅帮助我们完善了屏状核参与空间记忆的作用机制,更是为后续探索各类神经元亚型参与的认知功能提供了理论依据。

文章来源:

https://doi.org/10.1016/j.cub.2026.04.067

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