由於藍光和神經科學的幫助，健忘症小鼠恢復了記憶
患有健忘症的老鼠在藍色燈光下慢跑後能夠回憶起特定的訓練——這是研究人員首次能夠抑制記憶，然後在動物身上恢復記憶。儘管這項技術成就令人印象深刻，但更重要的是《科學》雜誌的研究表明：在某些情況下，由於腦外傷而喪失的記憶可能仍然存在於人腦中。
那種永遠無法恢復的記憶
健忘症有多種形式。在某些情況下，人們在遭受腦損傷後難以形成記憶；其他人無法回憶起導致腦損傷的事件。後者被稱為“逆行失憶症”，研究人員研究的正是這種特殊形式的記憶喪失。他們想看看自己是否能找回失去的記憶——那種常常永遠無法找回的記憶。
為了做到這一點，麻省理工學院的研究人員訓練了兩組老鼠，讓它們將輕微的腳部電擊與一種叫做a室的特定環境聯絡起來。腳的震動使老鼠害怕得僵住了；最終，僅僅把老鼠放在A室就觸發了這種反應，而沒有休克。在這個訓練階段，研究人員還確定了哪些神經元——在本例中，研究人員稱之為“記憶工程細胞”的大腦細胞——在老鼠學習恐懼A室時是活躍的。科學家們用一種對藍光敏感的蛋白質標記這些細胞，這種蛋白質是用一種專門尋找它們的病毒走私到細胞中的。當研究人員將藍光照射到engram細胞上時，他們激活了記憶——使老鼠再次凍結，即使它們處於中性環境。
這種利用藍光啟用某些細胞的方法被稱為“光遺傳學”，這與幾年前同一組研究人員在老鼠身上植入錯誤記憶的方法是一樣的。但是用它來恢復已經形成的記憶是全新的。
“我們仍然可以透過在大腦中直接啟用記憶來找回記憶。”
科學家們是這樣做的。一旦這兩組小鼠接受了充分的訓練，研究人員就給其中一組小鼠註射了一種名為茴香黴素的藥物——一種抑制記憶形成的藥物。第二組註射生理鹽水。然後，研究人員讓兩組人都回到A室麻省理工學院的神經學家、這項研究的合著者託馬斯·瑞安解釋說：“那些服用這種藥物的人並沒有完全適應訓練環境——他們並不害怕。”。另一方面，得到鹽水的老鼠在A室裡一直凍著。
在這一點上，研究人員確信第一組小鼠表現出逆行性遺忘；他們對這次訓練失去了記憶。所以，科學家決定用藍光再次啟用神經元。值得註意的是，它奏效了。健忘症小鼠和以前一樣，在中性環境中凍僵。這些老鼠的記憶力和鹽水處理過的老鼠一樣強。
因為逆行性失憶而喪失的記憶在老鼠身上不會被破壞。”我們仍然可以透過在大腦中直接啟用記憶來恢復記憶，”Ryan說——這一想法以前從未在動物身上實驗過。
倫敦大學學院（universitycollege）的神經學家亞夫•洛扎諾（yavelozano）說：“我想不出他們還能改進什麼。”。儘管如此，這項研究表明，有可能“重新啟用被阻斷的恐懼記憶”
為什麼要找回記憶？
研究人員並沒有就此止步。科學家們想找出為什麼老鼠能夠找回記憶。所以科學家們又回到了原始細胞。透過觀察受過訓練的老鼠的大腦，他們發現海馬體（海馬形狀的大腦區域，與記憶有關）中的腦細胞之間的聯絡，由於這些細胞的訓練和標記而得到加強。這使得光啟用後的記憶更容易恢復。
Engram細胞在多個腦區形成一個網路
不過，這並不能解釋這段時間記憶體的儲存位置。Ryan說，研究人員開始懷疑它是否是以靶細胞相互作用的方式編碼的。他們猜測，engram細胞可能會產生一個分佈在大腦許多區域的網路，因此他們開始觀察他們標記的大腦區域以外的區域。
最終，他們的研究使他們發現，海馬體一部分的engram細胞與海馬體的另一部分緊密相連，正是這種連線模式在藥物治療後倖存下來。當他們進一步擴大搜索範圍時，他們意識到大腦的其他區域，包括杏仁核，在那裡可以找到基於恐懼的記憶，也參與了這個網路。因此，研究人員能夠找回這些記憶，因為大腦中的其他連線（這些連線不受藥物影響，但在沒有光照的情況下無法連線）也在儲存與休克治療相關的資訊。
“所以我們認為當我們啟用engram細胞時，我們能夠啟用整個engram電路，”Ryan說。用來引起健忘症的藥物不知何故切斷了電路。但是有了藍光，研究人員可以給電路一個強有力的**，使其重新啟用，並使記憶再次被訪問。
藍光給記憶電路一個強有力的衝擊
Ryan說：“我們現在有充分的理由相信，記憶儲存——也就是記憶資訊本身的儲存——是透過整個大腦中的engram細胞的連線模式來編碼的。”。
如果這一發現在未來的研究中成立，它必將對未來的記憶研究產生重大影響。但這項研究不會很快幫助那些患有逆行性健忘症或老年痴獃症的人。”在人類身上這樣做是非常困難的，部分是因為倫理原因——這項工作是有侵犯性的——但也因為我們在記憶被學習之前就在大腦中標記了它們，”Ryan說。這意味著，如果研究人員想幫助某人恢復記憶，他們必須在記憶形成時在場。
這並不是說這不是有用的資訊。這項研究提供了有關逆行性健忘症背後機制的重要資訊，甚至可能為那些患有這種疾病的人帶來一點希望。”如果你因腦外傷而對某一特定事件有過嚴重的逆行性健忘症，那麼這些記憶很可能仍然存在。這意味著科學家們可以開始提出一個新問題：如何找到它們。
- 發表於 2021-04-30 01:37
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