劉智慧／孫文斐等揭示社交學習長期記憶的鞏固機制

　　通過向同類學習知識、技能等的社交學習方式在人類社會的發展中起到重要的作用。同樣，社交學習在嚙齒類動物中也廣泛存在。社交傳遞的食物偏好（Social transmission of food preference，STFP）是嚙齒類動物中的一種嗅覺相關的社交學習行為范式。

　　嚙齒類動物是天生的保守主義者，在面對未知來源的新食物時會非常謹慎。然而，在其與攝取了新食物的同類社交后，在隨后的食物偏好選擇測試中，嚙齒類動物將會偏向選擇其同類所攝取的相同氣味的食物（STFP）。STFP訓練形成的針對特定氣味食物的嗅覺記憶可維持數月，形成長期記憶。STFP的特點是效率高（僅一次訓練）、記憶維持時間久（長達45周）、及非厭惡型記憶（無條件刺激），這與目前其他的記憶研究明顯不同。

　　然而，STFP記憶的形成機制研究尚不充分。研究團隊在之前的研究中發現，主嗅球（main olfactory bulb）在STFP訓練后可顯著增強主嗅球僧帽細胞的抑制性突觸的突觸強度（突觸可塑性）。然而，對于社交因素對STFP記憶形成的影響，較為空白。因此，解析STFP的記憶形成過程，不僅有助于研究社交學習的神經生物學機制，而且還能從長期記憶的角度解碼記憶形成的過程。

　　2024年7月3日，斯坦福大學Thomas C. Südhof、Stephen R. Quake教授團隊合作（劉智慧、孫文斐為論文第一作者）在 Nature 期刊發表了題為：The cortical amygdala consolidates a socially transmitted long-term memory 的研究論文。

　　該研究隊小鼠中社交傳遞的食物偏好（STFP）這一社交學習行為所產生的長期記憶進行了深入研究，發現

　　杏仁核皮層后內側核（Posteromedial nucleus of the cortical amygdala，COApm）在STFP長期記憶的早期鞏固過程中起到重要作用，而不影響STFP記憶的獲取及提取等過程。

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　　研究發現副嗅球（AOB）到杏仁核皮層后內側核的雙向環路連接，以及杏仁核皮層后內側核到前嗅核（AON）的投射介導了STFP記憶形成的信息傳遞及鞏固過程。此外，杏仁核皮層后內側核還與諸多嗅覺皮層及調控社交行為的不同杏仁核腦區等形成緊密的環路連接。另外通過對前額葉（mPFC），眶額皮層（OFC），腹側海馬（ventral hippocampus），和基底外側杏仁核（BLA）等腦區在STFP長期記憶形成中作用的比較，發現腹側海馬影響48小時短期STFP記憶，而眶額皮層對STFP長期記憶形成非常重要，并且與杏仁核皮層后內側核比，具有較長的時間調控窗口。而前額葉和基底外側杏仁核不影響STFP長期記憶的形成。

　　空間轉錄組（MERFISH）及單細胞轉錄組（Smart-seq2）測序均表明，與正常對照組及嗅覺刺激對照組相比，杏仁核皮層后內側核呈現出與STFP關聯的轉錄組特征，而眶額皮層和腹側海馬的轉錄組響應則主要集中在嗅覺刺激本身。

　　傳統觀點認為，副嗅球及其下游腦區負責社交、交配、攻擊等社交行為。鮮有研究認為該系統與學習記憶相關。該研究結果表明，副嗅球及其下游腦區杏仁核皮層后內側對社交學習及記憶的形成非常重要。杏仁核皮層后內側核是一個空白腦區，針對其功能的研究較少。

　　研究團隊綜合以上發現并進一步提出，杏仁核皮層后內側核在整合感覺信息，特別是嗅覺信息和社交信息方面起到中心作用。同時，本研究為長期記憶的形成提供了新的機制和見解。