光基因学技术帮助失忆小鼠恢复记忆

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　　用光激活脑细胞，可以找回“丢失”的记忆。最近，美国麻省理工大学（MIT）研究人员在《科学》杂志上发表论文称，他们利用光基因学工具，让因缺少记忆巩固过程而遗失记忆的小鼠重新恢复了记忆。
　　多年来，神经科学家一直在争论退行性失忆的原因，是记忆无法被存储？还是回忆的路径被阻碍导致无法回想起来？指导该研究的MIT生物系教授利根川进说：“大部分研究人员倾向于存储理论，但我们的研究显示，这种主流理论可能是错的。失忆是回想损坏的问题。”
　　脑中某个位置有专门的神经元群，在回忆时被激活产生理化改变，若以后重新激活了这些神经元群，整个记忆就被回想起来，这些神经元称为“记忆印记细胞”。利根小组在2012年第一次证明了印记神经元确实存在于大脑的海马体中。当用光基因学工具（把某种蛋白质加入到神经元中，使其能被光照激活）激活它们时，就能表达记忆。
" Z! L; K( p: E' O; s2 |* }% F7 \　　在记忆巩固过程中，有一种变化叫做“长时程增强”（LTP），涉及神经元突触增强，让神经元群体之间能互相发送信号。在新实验中，研究人员去掉了记忆巩固过程。他们在小鼠形成一段新记忆之后，立即给它们使用茴香霉素（能阻碍神经元内蛋白质合成），以此抑制突触增强。一天以后，他们用一种情绪触发剂来激活小鼠记忆时，发现它们无法回忆。利根说：“即使印记细胞仍在那里，没有蛋白质合成，那些突触不会增强，记忆就丧失了。”
3 \  a2 Q9 T: w% M# f5 _$ s　　但令人吃惊的是，当他们用光基因学工具重新激活了印记细胞被抑制的蛋白质合成时，小鼠表现出了完全恢复记忆的样子。“给动物使用茴香霉素，再用天然回忆触发剂来检测，它就是失忆的。”利根说，“如果你直接用光激活印记细胞，就能恢复记忆，即使没有LTP过程。”
　　进一步研究还显示，印记细胞中的蛋白质合成使得突触增强，但记忆的存储并不在此过程中，而在印记细胞群和它们连接成的神经回路中。利根说：“我们提出了一种新设想，每一段记忆都有一个印记细胞路径或回路，这一回路包括多个脑区，印记细胞在这些脑区中起着总体自由组合的作用，对特定记忆形成特定连接。”
; X( ?. O8 l& o. w1 z　　研究人员还把记忆的存储机制和回忆机制区分开来，论文第一作者托马斯·瑞安说：“印记细胞突触的增强是大脑能回想起特定记忆的关键，而印记细胞之间的连接路径允许对记忆形成本身进行编码和存储。”