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记忆是否可以被改写(2)
http://www.100md.com 2017年10月15日 百科知识2017年第20期
     另一个研究者们一直致力于探索的问题是:形成记忆存储的细胞基础到底是什么?

    众所周知,大脑中有几百亿个神经元,神经元之间依靠突触连接进行信号传递,并形成不同的神经网络。也就是说,正是几百亿个神经元之间精妙复杂的连接才使得我们拥有了情绪、记忆、思维等各种认知功能。

    在近些年的研究中,人们发现神经元突触之间的连接具有可塑性——即会发生改变,且这些改变与学习和记忆有着莫大的关联。研究者认为,神经元及其突触的改变是短时记忆向长时记忆过渡的细胞机制,一旦突触连接变化发生,记忆就会深刻地存储在大脑中。在一个实验中,研究者就发现经历更丰富的小鼠神经元树突密度和突触连接数量和要大于经历寡少的小鼠。

    改写记忆——麻省理工团队

    对于记忆的新发现

    2012年,麻省理工學院的研究人员发明了一种标记记忆痕迹细胞的方法,因此实现了对记忆的追踪。记忆痕迹细胞是一群和记忆行为有关的神经元。譬如,你第一次去海边游玩时,大脑中的记忆细胞会被激活,当你以后回忆起当日去海边游玩的情景,该群细胞会被再次激活。

    今年麻省理工团队的最新研究发现,记忆是同时在海马体和前额叶中形成的。前额叶中的记忆会先处于沉默状态,需要两周左右的时间逐渐成熟,最终形成长时记忆。随着前额叶记忆的成熟,海马体中的记忆会逐渐沉默。

    研究者利用病毒追踪和光遗传进行了一系列的实验。他们首先将小鼠放在一个危险房间中,小鼠会遭受电击并且会因为恐惧而形成戒备姿势(僵直不动)。在这次经历后,小鼠已经对危险房间有了关于恐惧的记忆,当小鼠再次被放置在危险房间中,它们会自然地回忆起之前在危险房间中的经历而感到恐惧,并僵直不动保持戒备(见图3)。在第一天结束之后,他们发现在小鼠的海马体区域和前额叶都形成了记忆痕迹细胞,这意味着在海马体和前额叶中,记忆都已经开始形成。

    但是小鼠前额叶中的记忆痕迹细胞是沉默的,在自然情况下他们并不能记起之前的恐惧记忆。当利用光遗传抑制了海马体的记忆痕迹细胞(即暂时关闭了它们关于危险房间的短时记忆),发现前额叶中虽有记忆痕迹细胞的存在,但是长时记忆却尚未形成。只有利用光遗传再次激活前额叶中的记忆痕迹细胞才能使小鼠打开恐惧记忆。

    在接下来的两周中,前额叶皮层中的记忆细胞逐渐成熟,直到形成牢靠的长时记忆。在此过程中,海马体的记忆痕迹细胞变得沉默,在回忆中不再起作用。在杏仁核中,一旦形成记忆,记忆痕迹细胞会保持不变。这些细胞是唤起与特定记忆相关的情绪所必需的,它们会与海马体和前额叶中的记忆痕迹细胞进行信息传递。

    目前,由于技术限制只能监测大约两周的记忆痕迹细胞,但是研究人员正在努力使检测时间变长,从而可以进一步研究以确定记忆是否会完全从海马体中消失。参与该研究的科学家北村认为,一些记忆痕迹可能会无限期地停留在海马体中。他说:“为了区别两个类似的情节,这个沉默的记忆痕迹可能会重新激活,人们可以检索详细的情景记忆,即使这些情景发生在很久以前。

    那么,根据目前这一研究,我们可以大胆地开一个“脑洞”,随着对记忆的深入研究和技术的发展,在不久的将来我们是否可以随意“激活”自己遗忘的往事或者“关掉”自己的不愉快记忆呢?

    【责任编辑】张小萌 (章仪)
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