马克斯普朗克佛罗里达神经科学研究所的研究人员发现了大脑形成长期记忆的新途径。他们的研究成果发表在《自然神经科学》杂志上,表明长期记忆可以独立于短期记忆形成,这一发现为理解与记忆相关的状况开辟了令人兴奋的可能性。 我们的大脑勤奋地将我们的经历记录成记忆,为我们日常生活中发生的事件建立起短暂的记忆。目前记忆形成的科学理论表明,短期记忆存储在我们大脑中一个临时艺术展览中,然后被清除,用于记录新的经历。 这些短期记忆中的一小部分(与我们最相关的记忆)被转移到更永久的记忆中,即长期记忆中,它们会在那里存储几天、几年甚至几十年。 最流行的理论认为这是一个线性过程。我们的经验被编码成短期记忆,然后巩固成长期记忆。然而,Myung Eun Shin 博士、Paula Parra-Beuno 博士和 MPFI 科学总监 Ryohei Yasuda 博士的一项新研究表明,长期记忆的形成可能还有另一种方式。 “这一发现就像是找到了一条通往大脑永久画廊的秘密通道,”该研究的主要作者 Shin 博士说。 “主流理论认为,记忆形成只有一条途径,即短期记忆被整合成长期记忆。然而,我们现在有强有力的证据表明,记忆形成至少存在两条不同的途径——一条专门用于短期记忆,另一条专门用于长期记忆。这可能意味着我们的大脑比以前认为的更有弹性。” 关键发现:破坏短期记忆的形成并不会阻碍长期记忆研究团队专注于神经元中一种名为 CaMKII 的特定酶,这种酶对于短期记忆的形成至关重要。此前,他们开发了一种光遗传学方法,利用光暂时停用 CaMKII。有了这种工具,该团队开始利用光来阻止小鼠的短期记忆形成。 老鼠喜欢黑暗的空间,当有选择时,它会立即从明亮的空间进入黑暗的空间。然而,如果老鼠在某个黑暗的空间里受到惊吓,那段惊吓经历的记忆会改变它的行为,老鼠会避免再次进入黑暗的空间。 当研究小组使用他们的工具来干扰记忆形成时,即使是那些一小时前经历过恐怖经历的老鼠也会进入黑暗空间,这表明它们对这段经历没有任何记忆。科学家们成功地阻止了短期记忆的形成。 接下来发生的事情让研究小组大吃一惊。一天、一周甚至一个月后,这些老鼠改变了它们的行为,避开了它们之前感到害怕的地方。 老鼠似乎在事件发生一小时后就记不起可怕的经历,但在之后的时间里却显示出了明显的记忆。换句话说,阻断事件的短期记忆不会破坏长期记忆。 Shin 博士说:“我们最初对这一观察结果感到非常惊讶,因为它与我们认为的记忆形成方式不一致。我们认为,如果没有短期记忆,就不可能对某一事件形成长期记忆。然而,当我们重复这些实验并使用多种工具和方法来验证我们的发现时,我们被说服了。” “长期记忆的形成不是一个需要短期记忆的线性过程,而是一定存在一条绕过短期记忆的长期记忆形成平行通路。” 对记忆功能障碍的影响这项研究改变了大脑记忆形成模型。重大的科学进步往往发生在先前的理解模型被推翻之后,该团队很高兴看到这一研究方向将带他们走向何方。 “这一新发现改变了我们的认识。我们现在正在研究这种新发现的长期记忆形成途径是如何发生的。我们很高兴看到我们可以学到什么,以及这对保持长期记忆意味着什么,即使短期记忆因衰老或认知障碍而受损,”Yasuda 博士说。 更多信息: Shin, ME 等人。通过抑制 CaMKII 揭示长期记忆的形成无需短期记忆,Nature Neuroscience (2024)。DOI :10.1038/s41593-024-01831-z (责任编辑:泉水) |