雖然記憶喪失使電影成為吸引人的主題,但在現(xiàn)實(shí)生活中,學(xué)習(xí)和記憶可能是腦科學(xué)中最有趣的話題。大腦如何幫助我們從日常經(jīng)驗(yàn)中學(xué)習(xí)?記憶在哪里形成并存儲(chǔ)在腦中?記憶喪失的機(jī)制是什么,無論是由阿爾茨海默氏癥還是由意外造成的?
在7月5日在神學(xué)院發(fā)表的一項(xiàng)新研究中,由中國科學(xué)院生物物理研究所(IBP)曹鵬教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組為大腦記憶形成提供了一些線索。
在他著名的Hebbian理論中,Donald Hebb博士建議大腦通過修改單個(gè)神經(jīng)元之間突觸結(jié)的功效來學(xué)習(xí)新的任務(wù)或技能。雖然許多研究支持“記憶 - 突觸特異性”假設(shè),直到現(xiàn)在為止,缺乏支持該假設(shè)的證據(jù)。然而,在這項(xiàng)新的研究中,曹的研究小組為“記憶突觸特異性”假說提供了直接的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
IBP研究表明,社會(huì)獲得性嗅覺記憶與突發(fā)性長期增強(qiáng)(LTP)事件相關(guān),突發(fā)性長期增強(qiáng)(LTP)事件發(fā)生在特定類型的突觸在特定腎小球單位內(nèi)的確定的嗅球神經(jīng)元上(圖1)。該LTP持續(xù)至少兩周。
通過遺傳操縱IGF1胞吐作用的機(jī)制,研究人員確定了一種詳細(xì)的信號(hào)傳導(dǎo)途徑,介導(dǎo)這種新型的LTP,以前尚未確定。此外,研究表明,這種類型的LTP對于嗅覺記憶是必不可少的,但不是對于氣味感知,因此證明該LTP至少部分地編碼社會(huì)獲得的嗅覺記憶。
在浪漫的喜劇50首日,露西每天早上起床,不記得前一天發(fā)生的事情。她的記憶喪失是由于車禍。
測試和驗(yàn)證“記憶 - 突觸特異性”假說一直是腦科學(xué)的一個(gè)持續(xù)挑戰(zhàn),因?yàn)橐郧安豢赡軐⑻囟愋偷耐挥|連接到特定的行為和記憶。
曹和他的團(tuán)隊(duì)通過利用嗅球中的微電路和使用與特定氣味相關(guān)的嗅覺電路可以被目視識(shí)別的小鼠來實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。這是第一次證明,在特定類型的突觸中,LTP在識(shí)別的電路中編碼定義的存儲(chǔ)器。
關(guān)于學(xué)習(xí)和記憶的許多有趣和根本的問題仍有待解決,但這項(xiàng)研究為未來研究提供了一個(gè)很好的起點(diǎn)。
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