自然通讯：新研究发现记忆不仅存在于大脑中
自然通讯：新研究发现记忆不仅存在于大脑中
众所周知，我们的大脑（特别是脑细胞）储存记忆。但一组科学家发现，身体其他部位的细胞也能发挥记忆功能，这为理解记忆的工作原理开辟了新途径，并有可能提高学习能力并治疗与记忆相关的疾病。
“学习和记忆通常仅与大脑和脑细胞有关，但我们的研究表明，身体的其他细胞也能学习和形成记忆，”这项研究的主要作者、纽约大学的尼古拉·V·库库什金 (Nikolay V. Kukushkin) 解释说，该研究发表在《自然通讯》杂志上。
这项研究试图通过借鉴一个早已确立的神经学特性——集中间隔效应——来更好地了解非脑细胞是否有助于记忆。该效应表明，我们在间隔开的时间内学习时，往往能更好地保留信息，而不是在单一的、密集的学习过程中——也就是众所周知的应试填鸭式学习。
在《自然通讯》的研究中，科学家在实验室中研究两种非脑人类细胞（一种来自神经组织，一种来自肾脏组织），并将它们暴露于不同模式的化学信号中，从而复制了随时间推移的学习过程——就像我们学习新信息时脑细胞会暴露于神经递质模式一样。作为回应，非脑细胞会启动一种“记忆基因”——当脑细胞检测到信息中的模式并重组其连接以形成记忆时，它们也会启动这种基因。
为了监控记忆和学习过程，科学家对这些非脑细胞进行了改造，使其产生一种发光的蛋白质，可以指示记忆基因何时开启、何时关闭。
结果表明，这些细胞能够确定化学脉冲（模拟大脑中神经递质的爆发）何时重复，而不是简单地延长——就像我们大脑中的神经元能够记录我们何时休息学习，而不是一次性记住所有内容一样。具体来说，当脉冲以间隔开的间隔发送时，它们会比一次性发送相同的治疗更强烈地激活“记忆基因”，持续时间更长。
“这反映了聚集空间效应，”纽约大学人文研究学院生命科学临床副教授、纽约大学神经科学中心研究员库库什金说。“这表明，通过间隔重复进行学习的能力并非脑细胞所独有，事实上，这可能是所有细胞的基本属性。”
研究人员补充说，这些发现不仅为研究记忆提供了新的方法，而且还指出了潜在的健康相关益处。
“这一发现为理解记忆的工作原理打开了新的大门，并可能带来更好的方法来提高学习能力和治疗记忆问题，”库库什金说道。“同时，这也表明，未来我们需要更像对待大脑一样对待我们的身体——例如，考虑一下我们的胰腺如何记住我们过去的饮食模式以维持健康的血糖水平，或者考虑一下癌细胞如何记住化疗模式。”
这项研究由库库什金和纽约大学神经科学中心教授托马斯·卡鲁共同指导。这项研究的作者还包括纽约大学研究员塔斯尼姆·塔巴苏姆和当时还是纽约大学本科研究员的罗伯特·卡尼。
这项研究得到了美国国立卫生研究院 (R01-MH120300-01A1) 的资助。