在一系列的针对催眠小鼠的实验中，美国杜克大学医学中心的研究员研究发现，对大脑的部分活动进程而言，气味在长期记忆的形成中起着关键作用。“当你走进一间屋子，闻到一些味道的时候，这样的感官体验或许会让你的思维闪现出栩栩如生的、情感性的记忆——比如那些跟你共同生活了几年甚至几十年的家庭成员。”论文主要作者Stephen Shea博士说，“而我们研究的目的，就是从细胞水平解释这种现象。”这一研究成果将发表在《神经科学学报》（Journal of Neuroscience）上。
研究人员通过在老鼠大脑中创建新的记忆来检测记忆形成的强度，在它们清醒镇静的时候观测它们接触记忆诱导刺激物后的反应。“我们的工作是独特的，因为我们有条件在细胞水平上检测记忆的产生，观测在记忆形成时神经元细胞如何变化，并研究记忆如何影响行为。”
研究人员通过刺激去甲肾上腺素的释放来创造记忆，去甲肾上腺素是人体内的一种化学物质，伴随强烈的情绪产生——如兴奋和恐惧。此前的研究已经证明去甲肾上腺素和持久记忆之间有关联，尤其是在能引起人强烈情绪的活动中，如性交和分娩等。在老鼠和人类体内，去甲肾上腺素的含量也能通过影响大脑中被称为嗅球（olfactory bulb）的区域影响嗅觉处理过程。
“动物依靠气味线索和去甲肾上腺素来对其他动物形成强烈记忆，记忆的形成跟这两个要素都有关系。”Shea说，“在这样条件下形成的长期记忆，往往能永久地改变动物行为。”
研究组尝试用电击刺激被麻醉小鼠的去甲肾上腺素的分泌，同时施予食物或另一只小鼠的尿的气味。“我们想要看看这两个要素——去甲肾上腺素和气味——是否同为记忆形成的关键因素，在实验之前，这只是一个概念而已。”Shea说，“从本质上讲，我们重建了老鼠在经历社交活动时体内发生的化学反应”
在小鼠被麻醉的状态下，研究人员能够更详细地观察它们的大脑活动。如果让它们醒着，周围环境将会影响它们的记忆形成。“当这些小家伙睡着了，你可以看着大脑中的神经元接通记忆存储体。一旦它们醒来，我们就能观测它们是否在睡着的时候建立起了记忆。”
实验结果是在刺激去甲肾上腺素释放后，神经元激活减少近40%——标志着气味记忆已经形成。一天后，当小鼠清醒时，实验组观测到小鼠在接触特定味道的时候出现行为变化，这表明它们能够记忆起这些在睡着的时候接触的气味。
“这一结果可能影响我们进一步了解对人们的社交行为意义重大的长期记忆是如何形成的。”论文合著者，神经生物学博士Richad Mooney如是说。（生物谷Bioon.com）
生物谷推荐原始出处：
The Journal of Neuroscience, October 15, 2008, 28(42):10711-10719; doi:10.1523/JNEUROSCI.3853-08.2008
Noradrenergic Induction of Odor-Specific Neural Habituation and Olfactory Memories
Stephen D. Shea,1 Lawrence C. Katz,1,2 and Richard Mooney1
1Department of Neurobiology and 2Howard Hughes Medical Institute, Duke University Medical Center, Durham, North Carolina 27710
For many mammals, individual recognition of conspecifics relies on olfactory cues. Certain individual recognition memories are thought to be stored when conspecific odor cues coincide with surges of noradrenaline (NA) triggered by intensely arousing social events. Such familiar stimuli elicit reduced behavioral responses, a change likely related to NA-dependent plasticity in the olfactory bulb (OB). In addition to its role in these ethological memories, NA signaling in the OB appears to be relevant for the discrimination of more arbitrary odorants as well. Nonetheless, no NA-gated mechanism of long-term plasticity in the OB has ever been directly observed in vivo. Here, we report that NA release from locus ceruleus (LC), when coupled to odor presentation, acts locally in the main OB to cause a specific long-lasting suppression of responses to paired odors. These effects were observed for both food odors and urine, an important social recognition cue. Moreover, in subsequent behavioral tests, mice exhibited habituation to paired urine stimuli, suggesting that this LC-mediated olfactory neural plasticity, induced under anesthesia, can store an individual recognition memory that is observable after recovery.
