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由都柏林圣三一学院Tomás Ryan教授领导的一项新的多学科研究表明，大脑会形成对寒冷经历的记忆，并利用它们来控制我们的新陈代谢。这项新发表的研究首次表明，冷记忆是在大脑中形成的，并描绘出它们随后是如何驱动体温调节的。这一发现可能在治疗一系列疾病（从肥胖到癌症）的治疗中有重要的应用，在这些疾病中，体温调节和代谢（或在这一领域缺乏控制）起着作用，同时也为更多的基础研究打开了大门，这些研究可以帮助我们更好地理解记忆是如何影响我们的行为和情绪的。
由都柏林圣三一学院Tomás Ryan教授领导的一项新的多学科研究表明，大脑会形成对寒冷经历的记忆，并利用它们来控制我们的新陈代谢。这项新发表的研究首次表明，冷记忆是在大脑中形成的，并描绘出它们随后是如何驱动体温调节的。
这一发现可能在治疗一系列疾病（从肥胖到癌症）的治疗中有重要的应用，在这些疾病中，体温调节和代谢（或在这一领域缺乏控制）起着作用，同时也为更多的基础研究打开了大门，这些研究可以帮助我们更好地理解记忆是如何影响我们的行为和情绪的。
1897年，生理学家伊万·巴甫洛夫（Ivan Pavlov）首次描述了经典条件反射，即动物和人类在环境的不同方面形成联系。他指出，当铃声响起时，狗可以被训练成在对食物充满希望的期待中分泌唾液。经典或巴甫洛夫条件反射从此成为神经科学和心理学的核心内容。
长期记忆以相互连接的细胞集合的形式储存在大脑中，称为记忆印痕。现代神经科学越来越多地开始识别编码身体表征的记忆印迹，比如感染经历；炎症;食品消费;和痛苦。
这项工作背后的研究人员假设，大脑可能会形成温度表征的印记，而这些印记将有助于生物体在不断变化的温度中生存。但为了识别这些印记，他们首先必须测试冷记忆是否可以形成。
虽然记忆通常是通过动物行为的变化来衡量的，但瑞安实验室与Lydia Lynch教授（当时在都柏林三一学院，现在在普林斯顿大学）合作。他们专注于将新陈代谢作为对寒冷体验的一级解读，因为众所周知，当环境寒冷时，哺乳动物会通过适应性产热过程，增加新陈代谢，在体内产生热量。
这篇文章的主要作者Andrea Muñoz Zamora博士发表在国际权威杂志《自然》（Nature）上，他成功地训练了小鼠，使其将4摄氏度的寒冷体验与只在指定的寒冷环境中出现的新颖视觉线索联系起来。几天后，在相同的环境下给老鼠提供视觉线索，但在室温下。至关重要的是，研究小组发现，当动物“预期”环境寒冷时，它们会上调新陈代谢，以诱导预测性产热。
在确定小鼠可以形成对寒冷经历的记忆之后，研究小组接着深入研究了这在大脑中是如何发生的。利用活动依赖基因标记，科学家们能够从基因上搭便车到编码冷记忆的印迹细胞上，这些印迹细胞位于一个被称为海马体的大脑区域。值得注意的是，当人为地刺激这些冷印迹细胞（使用一种称为光遗传学的技术）时，小鼠为了产生热量而增加了新陈代谢。在一个相反的实验中，为了验证中心发现，当冷印迹细胞被抑制时，小鼠无法表达对条件视觉线索的冷记忆。
Muñoz Zamora博士说：“我们发现，当小鼠暴露在寒冷的温度下时，它们会形成记忆，使它们能够在预测未来的寒冷经历时上调身体的新陈代谢。”
“这种习得的体温控制在很大程度上似乎是由于棕色脂肪组织（或棕色脂肪）活动的增加，而棕色脂肪可以通过源自大脑的神经支配来控制。”我们的大脑必须从身体对寒冷的体验中学习，然后反馈控制我们的脂肪细胞对寒冷的反应。”
该研究的联合首席作者Aaron Douglas博士说：“许多临床疾病，从肥胖到各种癌症，都可以通过控制棕色脂肪组织的体温调节来治疗。”在未来，测试对人类冷记忆的操纵是否能为改变新陈代谢以达到治疗目的提供新的途径将是很重要的。”
这项研究为进一步的发现研究以及治疗方法的发展打开了许多新的大门。例如，了解寒冷经历的表征如何影响更广泛的大脑功能，如情感、决策和社会行为，将有助于深入了解心灵的具体化本质。
“我们思维的复杂方面是从更基本的、本能的、身体表征进化而来的，了解大脑的这些组成部分如何影响我们的行为，对于理解我们的情绪和记忆的使用至关重要。”
“这项综合工作提供了跨学科科学的典型例子。神经科学需要合作，正是与Lynch教授的协同作用，使得记忆印痕研究与代谢研究的不同寻常的结合成为可能。”
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