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user: 2. 不可逆损毁海马的研究结果 对特定脑区进行损毁是研究脑区功能的重要手段，脑区损毁通常有两种方式，一种是永久性的不可逆损毁，一种是可逆的暂时失活。不可逆损毁方法是在记忆获得前或记忆获得后不同时间永久性地损毁目标脑区，以研究其在学习记忆中的作用，不可逆损毁的方法主要包括电损毁和兴奋性毒性损毁。 2.1. 损毁方式 电损毁操作简便快捷，损伤稳定，重复性好，是神经生物学中常用的方法，早期海马功能研究多采用这种方式。但是电损毁特异性不强，它不仅会破坏目标脑区及其附近脑区，也会影响目标脑区的血液供应，同时还损毁通过目标脑区的神经纤维(Liu， Zheng， Smith， & Bilkey， 2003)。手术过程中的强电流还可能使目标脑区周围组织过度兴奋，从而破坏周围组织的正常功能(Glenn， Nesbitt， & Mumby， 2003)。兴奋性毒性损毁使用最广的是N-甲基-D-天冬氨酸(N-methyl-D-aspartic acid， NMDA)，它是一种兴奋性神经毒，可以和突触后膜上的NMDA受体结合，选择性地损毁神经细胞，但对神经纤维不造成损伤(Maren et al.， 1997)。 2.2. 研究结果 在标准条件化情景恐惧训练前永久性损毁背根海马，会产生顺行性遗忘(anterograde amnesia)，即无法习得情景恐惧或者只能习得很弱的情景恐惧(Maren & Fanselow， 1997; Phillips & LeDoux， 1994)。但是，也有研究表明标准情景恐惧训练前永久性损毁背根海马，不会影响动物对情景的学习。例如，Maren等人发现在训练前，使用NMDA损毁背根海马完全不会影响动物对情景恐惧的习得(Maren et al.， 1997)。此外，训练前电损毁背根海马的研究也表明只会对动物学习情景恐惧产生微弱的影响或者毫不影响情景恐惧的习得(Frankland， Cestari， Filipkowski， McDonald， & Silva， 1998; Phillips & LeDoux， 1994)。这似乎不足为奇，因为多数即使得出损毁背根海马会产生顺行性遗忘的研究也发现顺行性遗忘确实比情景恐惧训练后1天(产生最强的遗忘)损毁背根海马导致的逆行性遗忘弱很多(Kim & Fanselow， 1992)。这也说明除了海马系统对情景恐惧加工以外，还存在着海马以外的替代系统，它们能在海马功能丧失的情况下，继续发挥情景恐惧加工作用(Sutherland， Sparks， & Lehmann， 2010)。 在标准条件化情景恐惧训练后永久性损毁背根海马会产生逆行性遗忘(retrograde amnesia)。Kim在标准情景恐惧训练后，分别间隔1天、7天、14天、28天电损毁背根海马，发现间隔1天后损毁背根海马会彻底破坏习得的情景恐惧；但是，间隔28天后损毁背根海马基本对情景恐惧无影响(Kim & Fanselow， 1992)。Maren分别在标准情景恐惧训练后1天、28天以及100天后，使用NMDA损毁背根海马，发现训练后100天损毁背根海马完全不影响情景恐惧(Maren et al.， 1997)。此外，Anagnostaras使用被试内设计，在情景A内对动物进行标准情景恐惧训练，50天后又将动物放入与情景A完全不同的情景B内进行训练，训练完成后第二天电损毁背根海马，恢复一周后分别将动物放入情景A和情景B内测试。发现动物在情景B (近期情景恐惧记忆)内表现出的木僵只是对照组(伪手术组)的1/3，而动物在情景A (远期情景恐惧记忆)内的木僵与对照组无显著差异(Anagnostaras， Maren， & Fanselow， 1999)。这些研究一致表明损毁背根海马只会对近期的情景记忆产生遗忘，并不影响远期记忆，即时间梯度逆行性遗忘(temporally graded retrograde amnesia)。但是，也有研究发现标准情景恐惧训练后永久性损毁背根海马，无论是对近期记忆还是远期记忆都能产生同等水平的遗忘，即平梯度逆行性遗忘(flat graded retrograde amnesia) (Lehmann， Lacanilao， & Sutherland， 2007; Sutherland， O’Brien， & Lehmann， 2008; Sutherland et al.， 2010)。例如，Sutherland在标准情景恐惧训练后间隔两天或12周注射NMDA损毁背根海马(Sutherland， O’Brien， & Lehmann， 2008)；Lehmann等人在训练后分别间隔一周、3个月、6个月注射NMDA损毁背根海马(Lehmann， Lacanilao， & Sutherland， 2007)都会产生同等水平的逆行性遗忘。 Ballesteros在标准情景恐惧训练前电损毁腹侧海马，会破坏动物对情景恐惧的习得(Ballesteros， de Oliveira， Maisonette， & Landeira-Fernandez， 2014)；此外，Sutherland在标准情景恐惧训练后间隔两天或12周注射NMDA损毁腹侧海马，结果无论训练与损毁之间的间隔长短，损毁腹侧海马都会降低测试时动物在情景内的木僵率(Sutherland， O’Brien， & Lehmann， 2008)。大量的研究表明无论是电损毁还是兴奋性毒性损毁，只要损毁区域涉及到腹侧海马，都会同时破坏对声音的条件化恐惧(Hunsaker & Kesner， 2008; Rogers， Hunsaker， & Kesner， 2006)。且另有研究表明损毁腹侧海马不仅会改变动物暴露于电击时的条件化木僵，而且可以改变动物暴露于天敌(猫)的非条件化木僵(Pentkowski， Blanchard， Lever， Litvin， & Blanchard， 2006)。 2.3. 小结 永久性损毁海马的研究发现，在标准情景恐惧训练前永久性损毁背根海马，不会破坏情景恐惧条件化，或者只会产生很弱的情景恐惧降低。说明除了海马系统对情景恐惧加工以外，还存在着海马以外的替代系统，它们能在海马功能丧失的情况下，继续发挥情景恐惧加工作用。当然也有可能背根海马在条件化情景恐惧范式中并不必然发挥作用。关于情景恐惧训练后永久性损毁背根海马，会产生时间梯度的逆行性遗忘还是平梯度的逆行性遗忘争议较多。使用标准情景恐惧训练范式，永久性损毁腹侧海马的研究结果也莫衷一是。 永久性损毁研究自身存在很多局限，可能会影响实验结果。首先，Maren的一系列研究发现电损毁海马伞部、穹窿、背根海马和内嗅皮层导致的活动度增加与情景内的木僵降低有着高相关(Maren & Fanselow， 1997)；Good的研究也证明电损毁海马，会导致动物活动度增加(Good & Honey， 1991)；Gewirtz表明标准情景恐惧训练后电损毁背根海马会降低测试时的木僵，但是并不会影响恐惧相关的惊跳反射(fear-potentiated startle，测量恐惧的另一指标) (Gewirtz， Mcnish， & Davis， 2000)，这些研究结果一致表明损毁海马只是影响木僵的表达，并不影响情景恐惧记忆本身。其次，注射NMDA到海马会诱发癫痫发作(seizure activity)，无论是动物研究还是人类研究都表明癫痫发作会严重破坏记忆，导致遗忘(Hornberger et al.， 2010; Milton et al.， 2010)。这极有可能就是损毁海马导致逆行性遗忘的原因，从而推翻海马在情景记忆中起作用的结论(Lehmann et al.， 2007; Sutherland et al.， 2001)。此外，Pentkowski研究发现损毁腹侧海马不仅会改变动物暴露于电击时的条件化木僵，而且可以改变动物暴露于天敌(猫)的非条件化木僵(Pentkowski et al.， 2006)，这一结果进一步对海马在条件化情景恐惧中发挥重要作用的结论提出了挑战。 但是，Kim等人发现标准情景恐惧训练后立刻损毁背根海马，只会影响情景恐惧，并不影响对声音的恐惧(Kim & Fanselow， 1992)；Anagnostaras使用被试内设计，电损毁背根海马后，动物只表现出对近期习得的情景记忆的遗忘，50天之前习得的情景记忆完整的保留下来(Anagnostaras et al.， 1999)；所以不能将损毁海马导致的情景恐惧减弱简单归结为破坏了木僵行为，而否认海马在情景恐惧中的重要作用。也有人把损毁后的活动过度归结为正是由于动物在探索情景的过程中无法形成记忆，才不得已得一直探索。当然也不排除有的研究结果确实是破坏了木僵行为所致。另外，Sparks等人利用NMDA和河豚毒素(TTX，钠离子通道阻断剂)的联合作用，在损毁海马的同时抑制癫痫发作，得出损毁海马仍能同时影响对近期记忆和远期记忆的回忆，这说明不能简单的将使用NMDA损毁海马导致的情景记忆遗忘归结为癫痫发作的结果(Sparks， Lehmann， Hernandez， & Sutherland， 2011)。