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user: 3. 可逆性失活海马的研究结果 可逆失活可以弥补永久性损毁的不足，已被广泛地用来研究脑区功能。可逆性失活可在功能上抑制特定脑区，并且可以控制失活时间，而且操作结束后没有永久性功能损伤。可逆性失活不仅可以用来研究目标脑区在什么时间参与记忆巩固，并且可以研究该脑区在记忆巩固过程中作用时间的长短(Ambrogi， Baldi， Bucherelli， Sacchetti， & Tassoni， 1999)，失活持续时间随所用试剂的不同可持续短至15分钟长达2小时不等，最常用的是muscimol (GABA受体激动剂)、利多卡因(lidocaine，钠通道阻断剂)、河豚毒素、APV (NMDA受体拮抗剂)等药理学失活方式。 3.1. 失活方法 Muscimol是GABA A 的受体激动剂，它与GABA A 受体结合后，使其构象发生变化，随即开放氯离子通道，氯离子内流，导致细胞膜超极化，兴奋性降低，即使目标脑区可逆性失活。利多卡因是钠通道阻断剂，主要优点是作用迅速，作用时间短，副作用小，但是它在对神经细胞起作用的同时，对神经纤维也起作用(刘芳，李葆明，2006)，APV是竞争性NMDA受体拮抗剂，它与NMDA受体有较强的亲和力，但缺乏内在活性，与受体结合后非但不能产生效应且占据受体而拮抗激动剂的效应。 3.2. 背根海马的功能研究 可逆性失活为细化和深入研究海马在记忆的获得(aquisition)、巩固(consolidation)、提取(retrieval)三个阶段的作用提供了有力工具。可逆性失活也为使用两步法情景恐惧范式研究条件化情景恐惧提供了新思路。 3.2.1. 标准情景恐惧范式的研究进展 Maren在标准情景恐惧训练前注射muscimol (0.25 μg/side)失活背根海马，不会影响动物习得情景恐惧(Maren & Holt， 2004)。Daumas无论在标准情景恐惧训练前还是训练后，及时注射利多卡因失活海马，只会产生很弱的情景恐惧减少(Daumas， Halley， Francés， & Lassalle， 2004)。这也说明了当海马失活时，其他区域会弥补海马的功能，与损毁研究结果基本一致。但是，Quinn在训练前注射APV (10 μg/μl， 0.5 μl)阻断背根海马的NMDA受体，能显著地破坏情景恐惧习得，且即使加强训练的强度也不能逆转对学习的破坏(Quinn， Loya， Ma， & Fanselow， 2005)，Stiedl等人也得出相同的结论，在训练前注射APV到背根海马，也会导致测试时动物木僵率降低；但是在恐惧训练完成后立刻注射APV以及在测试前注射APV到背根海马则对动物的木僵无影响(Schenberg & Oliveira， 2008; Czerniawski， Ree， Chia， & Otto， 2012)。 由此我们得出背根海马的NMDA受体对与学习情景恐惧至关重要，但是在记忆的巩固和提取中并非不可或缺。此外，阻断背根海马的NMDA受体同时也干涉了海马外区域对情景恐惧的加工，这可能是由于当NMDA受体被阻断时，海马位置野依旧形成且位置细胞继续放电；但是，只有在NMDA受体正常激活时，位置细胞的活动才能诱发长期的可塑性变化(Isaac， Buchanan， Muller， & Mellor， 2009)。当NMDA拮抗剂作用于海马时，海马仍然可以对情景进行加工，海马在训练过程中对情景的加工使替代区域不能发挥情景加工的作用，此时的海马虽工作但却没能形成长期记忆，所以就产生了显著的顺行性遗忘(anterograde amnesia) (Fanselow & Dong， 2010)。 3.2.2. 两步法范式的研究进展 使用两步法情景恐惧训练范式，Matus-Amat在情景预暴露前注射muscimol (0.5 μg/side)失活背根海马，会降低动物木僵率，干扰动物对情景的学习(Matus-Amat， Higgins， Barrientos， & Rudy， 2004)。这与Maren在标准情景恐惧训练前注射muscimol (0.25 μg/side)失活背根海马，不会影响动物习得情景恐惧的结果相矛盾(Maren & Holt， 2004)。使用muscimol失活脑区的研究往往会随使用剂量的不同而产生不同的结果。在情景学习阶段完成后注射muscimol (0.5 μg/side)到背根海马，以及在条件化训练(情景–电击关联训练)前失活背根海马，都不会影响正常的情景恐惧条件化：在测试前失活背根海马，会降低动物在测试时的木僵率(Matus-Amat et al.， 2004)。而Chang最新的研究发现使用利多卡因在即刻电击前(情景–电击关联前)失活背根海马会破坏动物对情景–电击关联的学习(Chang & Liang， 2017)，但是利多卡因在对神经细胞起作用的同时也会对神经纤维起作用。此外在情景–电击关联学习后，立刻注射muscimol (0.5 μg/side或者1.25 μg/side)失活背根海马，都不会影响情景恐惧(Chang & Liang， 2012)。Chang等人其他的研究也发现，无论是在情景学习前还是在恐惧训练前，注射NMDA受体拮抗剂APV失活背根海马都会降低条件化木僵；而无论是在情景学习完成后还是在恐惧训练完成后使用APV失活背根海马都不会影响条件化木僵(Chang， Chen， & Liang， 2008; Matus-Amat， Higgins， Sprunger， Wright-Hardesty， & Rudy， 2007)。Matus等人发现拮抗背根海马的NMDA受体既不会影响动物对情景的提取(即刻电击前注射APV)，也不会影响动物对情景恐惧记忆的提取(测试前注射APV) (Matus-Amat et al.， 2007)。综上发现背根海马的NMDA受体对于记忆的巩固和提取没有显著作用，但是对于编码情景记忆以及编码情景和恐惧的关联起重要作用。 3.3. 腹侧海马的功能研究 使用失活方式研究腹侧海马的功能争议颇多。首先，Bast使用标准情景恐惧训练范式，在训练前注射muscimol (0.5 μg/side)失活腹侧海马，会破坏情景恐惧但不会影响声音恐惧(Bast， Zhang， & Feldon， 2001)。而Maren使用标准情景恐惧训练范式，在训练前注射muscimol (0.25 μg/0.25μl/side)失活腹侧海马，发现抑制腹侧海马会破坏声音恐惧但并不影响情景恐惧(Maren & Holt， 2004)。Esclassan则得出在标准情景恐惧训练前注射muscimol (0.25 μg/0.25μl/side)失活腹侧海马会同时破坏声音恐惧和情景恐惧(Esclassan， Coutureau， Di Scala， & Marchand， 2009)。 用标准情景恐惧范式训练动物习得痕迹条件性恐惧(trace fear conditioning)，分别间隔1、7、28、42天后测试，在测试前使用muscimol (0.5 μg/side)失活腹侧海马，无论训练和测试之间间隔多久，都会降低动物在测试时的木僵率(并且实验排除了破坏了木僵行为这一可能) (Cox， Czerniawski， Ree， & Otto， 2013)。Czerniawski在标准情景恐惧训练前注射APV到腹侧海马，会破坏动物对情景恐惧的习得。另外，在测试前阻断腹侧海马的NMDA受体会破坏动物对情景恐惧的表达(Czerniawski et al.， 2012)，提取之前习得的恐惧记忆会激发腹侧海马的Arc蛋白表达(Chia & Otto， 2013)。 3.4. 小结 综上所述，可以发现使用muscimol失活背根海马的研究往往会随使用muscimol剂量的不同而产生不同的结果；且基本呈现低剂量muscimol失活背根海马不会影响对情景的学习，而高剂量则相反；其次，在解释利多卡因导致的行为变化时，必须分析这种变化到底是由于目标脑区神经元功能失活导致的，还是由于该脑区的过路神经纤维或输入神经纤维失活所导致的。但是，使用APV阻断背根海马的NMDA受体的研究结果趋于一致，即背根海马的NMDA受体对于记忆的巩固和提取没有显著作用，但是对于编码情景记忆以及编码情景和恐惧的关联起重要作用。 在标准情景恐惧训练前损毁或者失活背根海马，往往只会产生很弱的情景恐惧减弱或者甚至不会影响情景恐惧；但是在使用两步法范式进行条件化恐惧训练的研究中，情景学习前失活背根海马，往往会破坏动物对情景的记忆。二者最大的不同是，标准情景恐惧范式中，学习和记忆的是一个有害情景(有电击呈现)，但是，两步法范式中预暴露环节习得的是一个中性情景(无电击)。虽然目前的研究不足以说明背根海马有情绪加工的功能，但是学习一个有害情景属于本能防御体系，学习一个新的中性情景则属于工作记忆范畴；防御失败会危及生命，推测应该会有更全面、更多样的学习途径。 使用可逆性失活腹侧海马的研究争议较多，首先失活方式各具利弊是一个重要因素。此外，腹侧海马结构学上的位置特殊性也会影响到研究结果，腹侧海马与情绪反应相关的脑区有着紧密的联接，它接收来自下丘脑，前额叶皮层和杏仁核等边缘结构的直接投射，它也接收背根海马的投射，且背根海马不能直接投射到杏仁核，必须通过腹侧海马才能与杏仁核形成连接(Vertes， 2006)。