臺灣科學(xué)家發(fā)現(xiàn)儲存長期記憶的腦細(xì)胞
新華網(wǎng)臺北2月13日電(記者李惠子)臺灣當(dāng)局科技事務(wù)主管部門13日在臺北舉行記者會，宣布新竹清華大學(xué)教授江安世帶領(lǐng)的跨領(lǐng)域研究團(tuán)隊，經(jīng)過7年的努力，發(fā)現(xiàn)長期記憶形成所需的新生蛋白質(zhì)，僅產(chǎn)生于大腦中少數(shù)幾個神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)。這項研究成果以長篇完整論文的方式，發(fā)表在本月10日出版的世界權(quán)威學(xué)術(shù)期刊美國《科學(xué)》雜志上。
據(jù)介紹，由于從各種動物身上都可觀察到，長期記憶的形成需要蛋白質(zhì)生成，江安世團(tuán)隊利用許多生存基本行為(如學(xué)習(xí)、記憶、專注力、睡眠、探索環(huán)境等)都與人類相似的果蠅作為實驗對象，大量且有系統(tǒng)地篩選果蠅腦內(nèi)哪些神經(jīng)元蛋白質(zhì)的合成，參與了長期記憶的形成。
神經(jīng)科學(xué)家很早就了解到，人腦中一個稱為海馬回的地方對于各種時間的記憶儲存非常重要。受到學(xué)習(xí)經(jīng)驗的刺激時，海馬回會提升大腦皮質(zhì)區(qū)儲存記憶的效率。然而，人腦中包含了近千億個神經(jīng)細(xì)胞，要想從中找到哪個細(xì)胞參與哪些工作，無異于大海撈針。但江安世研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)，居然只需抑制腦內(nèi)兩個神經(jīng)元(稱為DAL)蛋白質(zhì)的新生成，就可成功阻斷長期記憶的形成。此外，過去一致認(rèn)為蕈狀體才是學(xué)習(xí)與記憶的中心，研究團(tuán)隊卻發(fā)現(xiàn)，阻斷蕈狀體的數(shù)千個神經(jīng)元并不會阻斷長期記憶，這是始料未及的。
江安世說，不論是果蠅腦還是人腦，長期記憶的形成都需要重復(fù)學(xué)習(xí)，且每次學(xué)習(xí)之間都給予適當(dāng)?shù)男菹r間。他的團(tuán)隊通過這種間隔式學(xué)習(xí)，篩選損害長期記憶的突變種，已確認(rèn)許多長期記憶所需的基因，還發(fā)現(xiàn)這些基因都會在DAL神經(jīng)元內(nèi)被活化，它們在DAL神經(jīng)元的活性便是長期記憶形成的基礎(chǔ)。
這個研究團(tuán)隊還發(fā)現(xiàn)一個長期記憶處理與回憶過程的簡單模式，并得出結(jié)論：借由一個復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中的少數(shù)神經(jīng)元改變活性，果蠅可根據(jù)先前經(jīng)驗(記憶)來決定并調(diào)整自己的行為。
江安世表示，通過找到各種“記憶神經(jīng)元”，可以確認(rèn)更多“記憶蛋白質(zhì)”，從而全盤了解學(xué)習(xí)和記憶或是相關(guān)疾病的分子機(jī)制。他的團(tuán)隊將利用各種最新發(fā)展的基因工具，建構(gòu)更完整的果蠅記憶神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)圖譜，而人腦是否也將記憶儲存在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中的少數(shù)神經(jīng)節(jié)點里的蛋白質(zhì)合成，則有待進(jìn)一步確認(rèn)。
