随着年龄的增长，记忆更新的能力往往会下降，但这一问题背后的具体机制尚不完全清楚。一个研究团队发现，抑制一种称为组蛋白去乙酰化酶3（HDAC3）的酶可以改善衰老小鼠的记忆更新。
偶尔出现健忘是很常见的，尤其是随着年龄的增长。然而，老年人面临的挑战不仅仅是记住新信息的问题；他们在新信息出现时还难以调整现有记忆。记忆更新的基本机制以及随着衰老发生的变化仍然大部分未知。
宾州州立大学的一个研究小组确定了一种在我们衰老过程中影响记忆更新能力下降的酶。通过阻断这种酶，老鼠能够更好地接受新信息，其表现与年轻小鼠相当。这些发现发表在分子神经科学前沿期刊上，可能为提高老年人认知灵活性的潜在治疗方法开辟了新的途径。
“理解记忆更新涉及的分子过程至关重要，因为作为人类，我们的大多数记忆其实都是更新的。我们不断基于以前的知识进行构建，并修改我们所记住的内容，” 该研究的主要作者、生物学助理教授Janine Kwapis表示。”然而，只有少数研究调查了形成记忆的机制是否与更新记忆的机制相同，或者它们是否是不同的。这项研究有助于澄清这一区别。”
当形成新的记忆时，大脑会经历一个称为巩固的过程，以建立该记忆。这涉及在突触处表达蛋白质，突触是神经元进行交流的空间，将记忆创建过程中被激活的细胞连接在一起。当需要回忆记忆时，这些连接的细胞会同时激活。
“当你接收到新信息时，你需要检索现有的记忆并削弱它，以便能够接受新数据。在处理完这些新信息后，更新的记忆会再次被强化并保存，” Kwapis解释道。她强调，这个被称为重新巩固的过程随着年龄的增长变得不那么高效。
研究团队旨在发现为什么记忆更新在正常衰老过程中变得困难。他们想知道在重新巩固期间增强基因表达是否可能改善记忆更新。
为此，他们瞄准了组蛋白去乙酰化酶3（HDAC3），这是一种影响基因转录的酶——即将来自DNA片段的信息转录为RNA的过程，RNA最终合成功能性蛋白质。虽然HDAC3被认为对记忆形成和巩固期间的基因表达产生了负面影响，但它在记忆重新巩固中的作用之前还没有被研究过。
“HDAC3通常会压缩染色质，这是一种由DNA和蛋白质组成的复合物，使转录变得更加困难，” 生物学博士生兼主要作者Chad Smies解释道。”通过抑制这种酶，我们可以保持更易于访问的染色质状态，从而增强基因表达。”
当在记忆的重新巩固阶段抑制HDAC3时，它克服了通常与年龄相关的记忆更新缺陷。老年小鼠在记忆更新任务中的表现与年轻小鼠相当。
研究团队采用了一种称为更新位置中的物体范式的方法，这是一种由Kwapis特别开发用于评估记忆更新的方式。该方法包括三个阶段：训练阶段，小鼠熟悉两个包含相同物体的位置；更新阶段，一个物体被重新定位；测试阶段，物体在四个不同的位置展示——最初的两个训练位置、更新位置和一个全新位置。
“小鼠自然会被新奇事物吸引，因此如果它们在训练或更新中记得很好，它们会更多地探索新物体的位置，” Smies指出。”相反，如果它们的记忆较弱，它们会在之前学过的地点和新地点之间同样游荡。”
通过研究像HDAC3这样的分子机制，研究人员希望提出可能的治疗策略，以增强老年人的认知灵活性。
“如果这些机制能够改善健康衰老中的记忆，它们也可能有助于解决阿尔茨海默病和痴呆等条件，” Kwapis补充道。
来自宾州州立大学的其他论文贡献者包括分子、细胞和整合生物科学的博士生Lauren Bellfy，以及神经科学的博士生Chad Brunswick。此外，本科生Destiny Wright和Sofia Bennetts、博士后学者Mark Urban，以及在研究时是哈佛大学研究生的Guanhua Shu也参与了这项研究。
这项研究得到了美国国家老龄研究所、Hevolution/美国老龄研究联合会以及宾州州立大学保罗·伯格早期职业教授职位的资助支持。
