在一项提高我们对记忆创建知识的关键研究中，研究人员揭示了染色质的灵活性——细胞内组织的DNA——显著决定了哪些神经元参与形成特定的记忆。
当我们创建一个新的记忆时，大脑会经历物理和功能上的变化，统称为“记忆痕迹”。这个记忆痕迹展示了在记忆建立和随后的回忆过程中，神经元所发生的不同活动模式和结构变化。
那么，大脑是如何“选择”哪些神经元参与记忆痕迹的呢？虽然早期研究指出神经元固有的兴奋性是影响因素，但传统的学习理解在很大程度上忽视了神经元的细胞核，它的指挥中心。在细胞核内存在一个未被探索的维度：表观遗传学。
每个生物体的细胞都包含相同的遗传物质，编码在其DNA中；然而，各种细胞类型——例如皮肤、肾脏或神经细胞——表达不同的基因集合。表观遗传学是指细胞在不改变DNA序列本身的情况下调节基因活动的方法。
最近，EPFL的科学家在神经科学家Johannes Gräff的指导下，研究了表观遗传学是否会影响神经元在记忆形成中的选择。他们的研究涉及小鼠，发表于Science，表明神经元的表观遗传状态对其参与记忆编码有重要影响。“我们正在从DNA中心的角度揭示记忆创建的初始阶段，”Gräff说。
Gräff及其团队研究了表观遗传变量是否会影响神经元的“记忆”能力。当一个神经元的细胞核中的DNA放松并解开时，它被认为是表观遗传学上开放的；而紧密打包时则被认为是关闭的。
研究人员发现，处于开放染色质状态的神经元更可能加入“记忆痕迹”，代表在新的学习体验中表现出电活动的有限神经元组。在事实上，那些具有开放染色质配置的神经元还表现出更高的电活动。
EPFL团队随后利用病毒引入表观遗传酶，人工创造神经元中的开放状态。他们观察到，接受这种处理的小鼠增强了学习能力。相反，采用一种将神经元DNA压缩的方法则消除了小鼠的学习能力。
这些结果为学习过程提供了新的见解，考虑到了神经元细胞核内的变化，并最终可能导致旨在增强学习的治疗。Gräff详细说明：“这项研究改变了当今神经科学关于学习和记忆的主流观点，后者主要强调突触可塑性，强调发生在神经元细胞核及其DNA内的事件的重要性。考虑到许多认知障碍，包括阿尔茨海默病和创伤后应激障碍，都是与功能失调的表观遗传机制有关，这一点尤为重要。”
