研究人员已确定大脑中长时记忆创造的新途径。这个发现表明,即使没有短时记忆的参与,也可以发展出长时记忆,从而对与记忆相关的疾病提供了有希望的新见解。
来自马普弗罗里达神经科学研究所的研究人员已确定大脑中长时记忆创造的新途径。这个发现表明,长时记忆可以在不依赖短时记忆的情况下发展,为与记忆相关的疾病提供了有希望的新见解。
记忆创造的新视角
大脑不懈地工作,将我们的经历转化为记忆,捕捉我们日常生活的表现,这些记忆在短时间内被保存。现有的记忆形成科学理论将短时记忆描绘为存储在我们大脑中的临时展示,这些展示会被清除以腾出空间供新的经历使用。只有一小部分这些短时记忆,尤其是那些对我们最重要的,才会转移到一个更持久的集合中,即我们的长时记忆,在那里它们可能存在数天、数年甚至数十年。
常见的理论提出这一过程是线性的:经历被编码成短时记忆,随后被巩固为长时记忆。然而,马普弗罗里达神经科学研究所的科学主任神龙博士(Myung Eun Shin)、帕乌拉·帕拉-贝努诺博士(Paula Parra-Beuno)和八田良平博士(Ryohei Yasuda)的一项最新研究指出了一种形成长时记忆的替代方法。
“这一发现就像揭开了一条通往大脑永久画廊的隐秘路线,”研究的主要作者神龙博士表示。“传统理论提出了一个单一的路径,其中短时记忆转化为长时记忆。现在,我们有强有力的证据表明,记忆形成至少有两条独立的途径——一条用于短时记忆,另一条用于长时记忆。这可能意味着我们的脑功能比以前认为的更具韧性。”
主要发现:干扰短时记忆并未妨碍长时记忆
研究团队集中于神经元内一个被称为CaMKII的酶,该酶对短时记忆的形成至关重要。他们之前已创建了一种光遗传技术,可以使用光临时关闭CaMKII。利用这一工具,团队计划使用光来阻碍小鼠短时记忆的形成。
小鼠通常喜欢黑暗的地方,当有选择时,它们会迅速从明亮的地方退回到黑暗的区域。然而,如果一只小鼠在特定的黑暗环境中经历恐惧,它将记住那次可怕的事件,并避免再回到那个地方。研究人员使用他们的工具打断记忆形成时,尽管小鼠在一个小时前经历了痛苦的事件,它们仍然敢于进入黑暗区域,表明它们对那次事件没有记忆。这成功地展示了短时记忆形成的中断。
接下来发生的事情令研究人员感到惊讶。无论是否一天、一周,甚至一个月后,这些小鼠开始改变行为,以避开曾经遇到恐惧的地方。那些看似在事件发生后缺乏记忆的小鼠在后续测试中显示出明显的记忆迹象。实质上,防止事件短时记忆的形成并未干扰长时记忆的发展。
“我们最初对这一发现感到相当惊讶,因为这与我们对记忆过程的理解相矛盾。我们认为不可能在没有相应短时记忆的情况下形成长时记忆。然而,当我们重复这些实验并应用各种方法来确认我们的结果时,我们对此充满信心,”神龙博士解释道。“记忆形成不是一个依赖短时记忆的线性轨迹,而是我们必须有一条独立于短时记忆的二次途径来形成长时记忆。”
对记忆障碍的影响
这项研究改变了我们对大脑中记忆创造的理解。主要的科学突破通常发生在先前模型被挑战时,而研究团队渴望探索这些发现的影响。“这一新发现重置了我们的理解。我们现在正在研究这一新识别的长时记忆形成路径是如何运作的。我们期待发现这对增强长时记忆保持的可能意义,尤其是在短时记忆受到老化或认知下降影响时,”八田博士表示。