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記憶是消失還是藏起來了？最新研究解碼大腦的遺忘機制

日期：2021-02-04 09:54:23   來源：   點擊：
　　長久以來，科學(xué)家對記憶的探究都避開了“遺忘”的話題：人們認(rèn)為“遺忘”就是記憶的消失，“防止遺忘”就是增強記憶的最好方法。
 
　　但隨著近幾年神經(jīng)科學(xué)界對遺忘機制的研究，一片復(fù)雜的圖景逐漸浮現(xiàn)：遺忘并非簡單的“消除記憶”。“話在嘴邊”現(xiàn)象就是一個例子：突然忘記的名字、生日、手機號，會在一段時間過后突然出現(xiàn)在我們的腦海里。
 
　　在1月21日發(fā)表于《自然》的一項研究中，來自美國佛羅里達(dá)州斯克里普斯研究所的3位神經(jīng)科學(xué)家揭開了這一獨特機制的面紗。
 
　　驅(qū)動遺忘的“快樂分子”
 
　　多巴胺被認(rèn)為是大腦釋放的“快分樂子”，它是一種常見的神經(jīng)調(diào)質(zhì)，能為大腦的不同區(qū)域傳遞復(fù)雜多樣的全局信息。近年，多巴胺在遺忘中的角色漸漸浮現(xiàn)。在一系列實驗中，研究人員不僅確認(rèn)了多巴胺對內(nèi)源性遺忘的重要性，還找到了負(fù)責(zé)促進(jìn)遺忘的多巴胺神經(jīng)元，甚至連負(fù)責(zé)執(zhí)行遺忘功能的多巴胺受體都得到了確認(rèn)。所有的這一切，都要多虧黑腹果蠅。
 
　　果蠅的大腦有約10萬個神經(jīng)元——這遠(yuǎn)比不上人類大腦的860億個神經(jīng)元，但果蠅大腦的復(fù)雜程度已足以讓我們利用它來探究生物記憶和遺忘。在這10萬個神經(jīng)元構(gòu)成的大腦內(nèi)有一塊名為“后外側(cè)前腦1區(qū)”（簡稱PPL1）的區(qū)域，其中含有12個多巴胺神經(jīng)元。這12個多巴胺神經(jīng)元中，許多都向蘑菇體（果蠅的感官信息處理中心）發(fā)送信息，在蘑菇體各種神經(jīng)元的樹突棘（神經(jīng)元接收信息的主要位置）上釋放多巴胺，從而調(diào)控蘑菇體神經(jīng)元的信號整合。
 
　　神經(jīng)科學(xué)家早已根據(jù)蘑菇體各種神經(jīng)元的基因表達(dá)和解剖位置，將蘑菇體劃分為許多大區(qū)。其中，γ2α’1蘑菇體神經(jīng)元接收來自PPL1多巴胺神經(jīng)元的信息，并介導(dǎo)內(nèi)源性（長期）遺忘。過去的研究支持了多巴胺介導(dǎo)遺忘的角色，這類有關(guān)內(nèi)源性遺忘的研究，為本次研究提供了寶貴的基石。
 
　　阻斷了提取但并不破壞記憶本身
 
　　在這一項研究中，斯克里普斯研究所的羅納德·戴維斯與博士生約翰·薩班達(dá)爾和博士后研究員雅各布·貝里一起，順著PPL1送往蘑菇體的信號，試圖揭開瞬時遺忘的神秘機制。
 
　　戴維斯等人對果蠅進(jìn)行了厭惡性嗅覺條件反射訓(xùn)練。將訓(xùn)練后的果蠅放入一個T字迷宮里，在交叉路口的兩邊分別放上“壞氣味”（代表會受到電擊的氣味）和“中性氣味”（未與電擊建立連接的氣味），觀察它們往哪邊走就好了。結(jié)果與預(yù)想中的一樣：經(jīng)過訓(xùn)練的果蠅更傾向于避開“壞氣味”，往“中性氣味”的方向走。
 
　　接下來，為了研究瞬時遺忘，戴維斯等人在果蠅選擇“往左還是往右”前，短暫地對它們進(jìn)行噴氣、電擊或藍(lán)光刺激。實驗結(jié)果毫不意外：果蠅在干擾刺激的影響之下暈頭轉(zhuǎn)向，完全不再回避“壞氣味”。有趣的是，如果在干擾后一個小時再次測試果蠅，它們又能回憶起哪個是“壞氣味”，并積極回避，選擇另一條路。
 
　　研究人員通過直接刺激PPL1中的多巴胺神經(jīng)元，成功抑制了果蠅的回憶，而如果抑制這些多巴胺神經(jīng)元的輸出，果蠅就不會在干擾下產(chǎn)生瞬時遺忘。其中，從PPL1到蘑菇體α2α’2部分的多巴胺神經(jīng)元最為重要。這說明，在蘑菇體α2α’2神經(jīng)元中，有一個“記憶存儲器”，而多巴胺則充當(dāng)“門控”的作用。
 
　　然而，在瞬時遺忘中，有一點非常重要：這種遺忘是短暫的，在數(shù)分鐘到數(shù)小時后，回憶能力就會恢復(fù)。這說明瞬時遺忘（PPL1-α2α’2多巴胺神經(jīng)元的活躍）并未磨滅記憶的存儲，而只是簡單地斷開了回憶的“電路”。這也可以通過實驗證實：在多巴胺神經(jīng)元活躍的果蠅中，蘑菇體內(nèi)的“記憶神經(jīng)元”其實跟多巴胺神經(jīng)元不活躍時一樣活躍。也就是說，多巴胺神經(jīng)元阻斷了記憶的提取，但并不破壞記憶本身。
 
（據(jù)《環(huán)球科學(xué)》）
 
(責(zé)編：李軼群、許曉華)
來源：人民網(wǎng)

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