科學(xué)家解析幼年大腦如何形成畢生的記憶

發(fā)表于Cell上的一項(xiàng)研究報(bào)告中，來(lái)自洛克菲勒大學(xué)等處的研究人員通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，幼蟲(chóng)期的蠕蟲(chóng)可以知道它們喜歡攝入什么種類(lèi)的有害細(xì)菌，同時(shí)也知道它們討厭什么種類(lèi)的細(xì)菌，而這種對(duì)食物的選擇喜好會(huì)一直持續(xù)到蠕蟲(chóng)成年期。很多動(dòng)物在出生后的一個(gè)關(guān)鍵時(shí)期內(nèi)都會(huì)形成一種關(guān)鍵的畢生記憶，這種現(xiàn)象稱(chēng)之為銘記，即動(dòng)物生命早期即起作用的一種學(xué)習(xí)機(jī)能。

這項(xiàng)研究中，研究人員讓幼年及成年的蠕蟲(chóng)學(xué)習(xí)避免食物的氣味，隨后他們對(duì)蠕蟲(chóng)機(jī)體產(chǎn)生經(jīng)驗(yàn)記憶的神經(jīng)回路進(jìn)行了細(xì)致的研究，zui終闡明了哪些神經(jīng)元、基因及分子通路可以有效區(qū)分兩種類(lèi)型的記憶，對(duì)以后研究神經(jīng)生物學(xué)的學(xué)習(xí)記憶提供了新的思路。當(dāng)成體的秀麗隱桿線(xiàn)蟲(chóng)遭遇致病性細(xì)菌時(shí)，豈會(huì)通過(guò)移動(dòng)到相反的方向來(lái)躲避，并且其會(huì)保持連續(xù)24小時(shí)對(duì)相似細(xì)菌的躲避能力，但這種記憶會(huì)很快消退。

而從另一個(gè)方面來(lái)講，年輕的蠕蟲(chóng)則會(huì)形成一種長(zhǎng)效的記憶力，文章中研究者將新生的蠕蟲(chóng)置于病原體菌層上，放置12個(gè)小時(shí)（即蠕蟲(chóng)的*個(gè)幼蟲(chóng)時(shí)間段），這個(gè)過(guò)程中菌體就會(huì)引發(fā)蠕蟲(chóng)發(fā)生腸道感染但不會(huì)殺死蠕蟲(chóng)，隨后當(dāng)蠕蟲(chóng)在成年期內(nèi)遭遇相同的病原體時(shí)（3天后），其就會(huì)有效地進(jìn)行躲避。研究者Jin說(shuō)道，當(dāng)沉默蠕蟲(chóng)機(jī)體的特殊神經(jīng)元，并且重復(fù)進(jìn)行學(xué)習(xí)試驗(yàn)時(shí)，我們就可以確定每一個(gè)神經(jīng)細(xì)胞如何促成記憶形成的過(guò)程，相關(guān)試驗(yàn)結(jié)果表明，介導(dǎo)兩種類(lèi)型記憶的神經(jīng)回路是相似但卻并不相同，許多神經(jīng)元都是銘記過(guò)程和成體學(xué)習(xí)過(guò)程所必須的，但名為AIB和RIM的細(xì)胞卻對(duì)于蠕蟲(chóng)幼蟲(chóng)期的銘記記憶形成非常關(guān)鍵。

由于大部分的動(dòng)物腦細(xì)胞都比較復(fù)雜，對(duì)于科學(xué)家們而言很難詳細(xì)具體地研究記憶的元件，通過(guò)對(duì)秀麗隱桿線(xiàn)蟲(chóng)進(jìn)行研究（其大腦中僅有302個(gè)神經(jīng)元），研究者們就揭示了驅(qū)動(dòng)蠕蟲(chóng)記憶形成和復(fù)現(xiàn)過(guò)程的特殊神經(jīng)回路，而這兩個(gè)過(guò)程在神經(jīng)學(xué)上也是并不相同的。研究者Bargmann指出，當(dāng)蠕蟲(chóng)形成對(duì)食物嗅覺(jué)的早期記憶時(shí)，其就會(huì)利用一類(lèi)特殊的神經(jīng)元來(lái)“栽培”它們的記憶，而在聲明后期，當(dāng)再次面對(duì)相同的氣味時(shí)其就會(huì)利用不同類(lèi)型的神經(jīng)元來(lái)提取記憶。

而記憶如何儲(chǔ)存于大腦中目前研究者并不清楚，但Bargmann表示，它們還需要后期更為深入的研究才能夠解析記憶儲(chǔ)存的機(jī)理，本文研究對(duì)于后期研究機(jī)體長(zhǎng)效記憶的形成也提供了新的思路和線(xiàn)索。