沙中客
人的記憶力千差萬別,對同一個事物,比如一首古詩,有人背幾個小時都不夠用,有人讀幾遍就能記下來,而有人幾乎可以過目不忘。盡管人們對影響記憶和遺忘的因素有過很多研究,也得出諸多結(jié)論,可始終沒能從內(nèi)在機(jī)制上得到解決。但是最近,科學(xué)家們?nèi)〉昧送黄菩赃M(jìn)展。
早期的研究表明,神經(jīng)組織中的小膠質(zhì)細(xì)胞可以通過修剪多余的突觸(神經(jīng)元之間的連接)來幫助大腦發(fā)育,而突觸在記憶的形成與存儲過程中有著重要作用。那么,小膠質(zhì)細(xì)胞是否可以在成人的大腦中修剪突觸?記憶喪失和突觸的消失之間存在怎樣的聯(lián)系?小膠質(zhì)細(xì)胞與記憶是否存在潛在的聯(lián)系?為了解決這些問題,浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院神經(jīng)科專家谷巖和副研究員王朗等人合作,對破壞了腦中小膠質(zhì)細(xì)胞的小鼠進(jìn)行了研究。
谷巖團(tuán)隊通過喂食或直接向腦內(nèi)注射藥物,破壞小鼠腦中的小膠質(zhì)細(xì)胞,并將它們和正常小鼠分別放入施加了溫和電刺激的籠中。研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)小鼠再次置入籠中時,即使沒有電擊,它們也會因為記憶中的經(jīng)歷而保持靜止不動。有趣的是,正常小鼠這一反應(yīng)幾周后就消失了,而被剝奪了小膠質(zhì)細(xì)胞的小鼠則維持了更長時間的靜止?fàn)顟B(tài)。也就是說,它們的記憶保持了更久。而且,失去小膠質(zhì)細(xì)胞的小鼠,參與記憶和學(xué)習(xí)的大腦海馬體區(qū)域神經(jīng)元被更加頻繁地激活。
進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),如果抑制與記憶相關(guān)的神經(jīng)元的活性,將會導(dǎo)致小鼠喪失更多的記憶。即遺忘取決于小膠質(zhì)細(xì)胞吞噬突觸的能力和神經(jīng)元的活躍度,并且小膠質(zhì)細(xì)胞參與的突觸清除,是一種遺忘不那么重要的記憶的機(jī)制。
然而,在過去幾十年里,科學(xué)家們認(rèn)為新生神經(jīng)元可以建立新的聯(lián)系,并破壞或改變已有的、存儲往日記憶的突觸,使這些記憶更難被想起。于是,國外科學(xué)家提出了異議,認(rèn)為新生神經(jīng)元導(dǎo)致的遺忘與小膠質(zhì)細(xì)胞介導(dǎo)的遺忘可以同時發(fā)生,至少在大腦中那些有神經(jīng)發(fā)生的區(qū)域是這樣。
對此,谷巖團(tuán)隊又做了比對實驗,對比觀察了海馬體中有神經(jīng)和無神經(jīng)發(fā)生的區(qū)域。研究顯示,小膠質(zhì)細(xì)胞所介導(dǎo)的遺忘在大腦出現(xiàn)的范圍更廣,這意味著小膠質(zhì)細(xì)胞介導(dǎo)可能是一種普遍的遺忘形式,即使在無神經(jīng)發(fā)生的區(qū)域,比如大腦皮層。他們把這一發(fā)現(xiàn)刊登在《科學(xué)》雜志上后,立刻引起了科學(xué)界的廣泛關(guān)注。加拿大多倫多神經(jīng)科學(xué)家保羅·弗蘭克蘭表示,這是遺忘機(jī)制領(lǐng)域里一個全新類型,它展示了小膠質(zhì)細(xì)胞在健康成人的大腦中可以同時參與突觸形成和消失的過程。
目前,谷巖團(tuán)隊正在研究小膠質(zhì)細(xì)胞識別突觸的機(jī)制,以及這一機(jī)制在阿爾茲海默病、自閉癥等神經(jīng)發(fā)育疾病與神經(jīng)退行性疾病中扮演的角色。盡管研究成果表明,免疫系統(tǒng)中的補體系統(tǒng)可能參與了小膠質(zhì)細(xì)胞修剪過程中對突觸的識別,但仍有很多問題尚未得到解決。
不過,從長遠(yuǎn)來看,這次的研究將會成為一個全新的、明確的治療神經(jīng)性疾病的靶點。