然而,,多倫多大學(xué)及兒童醫(yī)院神經(jīng)科學(xué)家保羅·弗蘭克蘭(Paul Frankland)和同事在對(duì)老鼠開展的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),,神經(jīng)形成對(duì)記憶過程并非只有正面效果,。
實(shí)驗(yàn)中,他們先是用一項(xiàng)任務(wù)訓(xùn)練老鼠以使其產(chǎn)生一段記憶,。數(shù)小時(shí)后,,他們又用藥物刺激了老鼠體內(nèi)的神經(jīng)形成,以此來驗(yàn)證海馬體中新神經(jīng)元的出現(xiàn)是否會(huì)影響到已存記憶的穩(wěn)定性,。大約一個(gè)月后,,弗蘭克蘭的團(tuán)隊(duì)檢查這些用過藥的老鼠時(shí)發(fā)現(xiàn),它們對(duì)當(dāng)時(shí)那個(gè)訓(xùn)練的記憶要比未用藥刺激神經(jīng)形成的老鼠差得多,。
(linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0166223613000866)
弗蘭克蘭懷疑,,新神經(jīng)元形成后,要想從海馬體取回此前的記憶就更加復(fù)雜了,。如果這些新增神經(jīng)元之間的連接與儲(chǔ)存舊記憶的腦回路之間產(chǎn)生了重疊,,那么前者就有可能破壞更為陳舊的那些記憶印跡,,又或者使得新舊記憶之間的界限變得模糊,變得難以分辨,。他把這個(gè)問題比喻成修理電子器件:“一旦你開始著手修理電子元件并且重新布線,,”弗蘭克蘭說,“那么,,儲(chǔ)存在原電路中的一切信息都有可能被分解,。”
“如果你能深入了解大腦的遺忘機(jī)制,,也許就可以削弱這些不良記憶,。”
——保羅·弗蘭克蘭,,多倫多大學(xué)
圖源:Neurofantastic
今年早些時(shí)候發(fā)表的一項(xiàng)后續(xù)工作中的一條證據(jù)支持了保羅的這個(gè)理論,。該證據(jù)證明:海馬體中神經(jīng)形成的負(fù)面效果對(duì)那些近期形成的新記憶影響更加嚴(yán)重,而那些陳舊得多的記憶則似乎不會(huì)受到傷害,。弗蘭克蘭的解釋是,之所以陳舊記憶對(duì)這種效應(yīng)不敏感,,是因?yàn)榇竽X為了長期儲(chǔ)存它認(rèn)為重要的記憶,,會(huì)逐漸把海馬體中儲(chǔ)存的那些記憶轉(zhuǎn)移到大腦皮質(zhì)區(qū)中。因此,,相比數(shù)月前或者數(shù)年前的記憶來說,,今時(shí)今日在海馬體中新形成的神經(jīng)元會(huì)對(duì)一周前的記憶造成更大的傷害。
(www.jneurosci.org/content/38/13/3190)
弗蘭克蘭還強(qiáng)調(diào)說,,實(shí)際上,,因神經(jīng)形成產(chǎn)生的海馬體記憶回路重排導(dǎo)致的遺忘過程,要比戴維斯和鐘毅觀察到的基于多巴胺和Rac1的本質(zhì)性遺忘機(jī)制,,進(jìn)展緩慢得多:新出現(xiàn)的神經(jīng)元需要幾周時(shí)間才能產(chǎn)生彼此間的連接并進(jìn)而導(dǎo)致遺忘過程的發(fā)生,。
被忘記的那些記憶又怎么樣了呢?
無論是哪種機(jī)制導(dǎo)致了遺忘的發(fā)生,,這些被遺忘了的記憶又會(huì)如何呢?它們留下的所有蛛絲馬跡都被清除得一干二凈了嗎,?還是說,,它們?nèi)耘f以某種形式存在于我們的大腦之中,只是我們無法解讀了,?
羅伯特·卡林-亞格曼(Robert Calin-Jageman)和伊琳娜·卡林-亞格曼( Irina Calin-Jageman)是一對(duì)夫妻檔研究員,,他們?cè)谝晾Z伊州里弗福里斯特市的多尼米加大學(xué)負(fù)責(zé)領(lǐng)導(dǎo)一間行為神經(jīng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)室。在過去的十年間,,這對(duì)夫婦一直致力于研究海蛞蝓形成記憶的機(jī)制,。最近,,他們則把注意力轉(zhuǎn)向了動(dòng)物遺忘機(jī)制的神經(jīng)生物學(xué)研究。在兩人去年發(fā)表的工作中,,就提出了一系列似乎可以應(yīng)用到某些記憶方式中去并能解答上述問題的答案,。
根據(jù)多米尼加大學(xué)羅伯特·卡林-亞格曼的說法,,在海蛞蝓研究小組展開的實(shí)驗(yàn)中,,即便在動(dòng)物們遺忘了之前學(xué)到的東西之后,“先前敏化記憶的部分碎片”仍舊能夠在腦海中保存下來,。圖源:Ryan Pagelow for Dominican University
在實(shí)驗(yàn)的第一階段,,卡林-亞格曼夫婦讓海蛞蝓的一側(cè)身體對(duì)電擊“敏感化”。也就是說,,他們教會(huì)海蛞蝓在自己受訓(xùn)練的身體那側(cè)表現(xiàn)出更明顯的反射性反應(yīng),。此后,他們又讓海蛞蝓休息一周多的時(shí)間,,目的是使它們忘記此前已習(xí)得的反應(yīng),。這樣一來,海蛞蝓身體兩側(cè)對(duì)電擊產(chǎn)生的反應(yīng)就又重歸對(duì)稱了,。
接著,,研究人員又用另一輪溫和的電擊嘗試喚醒海蛞蝓的這段記憶。在實(shí)施這段“提醒性”電擊之后,,第二天,,他們發(fā)現(xiàn),海蛞蝓此前“敏化”的那一側(cè)身體再度表現(xiàn)出了相較未受訓(xùn)練一側(cè)更活躍的反應(yīng),。這種差異表明,,原先那段記憶的碎片仍舊停留在這種動(dòng)物的腦海里?!昂r因醯男袨槌霈F(xiàn)變化,,是因?yàn)樗鼈兊纳窠?jīng)系統(tǒng)已經(jīng)通過編碼記住了此前那段疼痛的經(jīng)歷,”羅伯特·卡林-亞格曼如是說,。
“如果大腦不會(huì)遺忘,,那我們就根本不會(huì)有記憶?!?/p>
——奧利弗·哈特,,麥吉爾大學(xué)
“這表明,先前部分敏化記憶的碎片仍舊存在于受訓(xùn)這一側(cè)的身體之中,,”羅伯特說,,這也就意味著“大腦中一定潛藏著什么東西”,它們保存了身體與記憶之間的聯(lián)系。即便是在一周之后——在海蛞蝓僅有一年的生命周期中已經(jīng)是頗長的一段時(shí)間了——它們的大腦也沒有回到習(xí)得記憶之前的狀態(tài),?!拔覀兊膶?shí)驗(yàn)結(jié)果證明,遺忘并不只是某種記憶的被動(dòng)退化,,”伊琳娜·卡林-亞格曼說,,“所有記憶都不是逐漸、徹底地消失了,?!?/p>
為了進(jìn)一步究明究竟是什么東西在遺忘過程中幸存了下來,卡林·亞格曼夫婦和他們的同事一道觀察了海蛞蝓大腦兩側(cè)的基因表達(dá),,重點(diǎn)則放在了之前研究中確認(rèn)的與記憶存儲(chǔ)有關(guān)的大約1200個(gè)基因,。結(jié)果發(fā)現(xiàn),哪怕海蛞蝓已經(jīng)明顯忘記了電擊的事兒,,其中還是有11個(gè)基因仍舊在它們的一側(cè)大腦中表現(xiàn)活躍,,但在另一側(cè)卻毫無變化。
為什么這11個(gè)基因仍舊如此活躍,?它們又有什么功能,?我們依舊不清楚這兩個(gè)問題的答案。我們甚至無法確定這些基因的活躍性是否和那些被遺忘的記憶直接相關(guān),。研究人員還會(huì)進(jìn)一步研究這些基因以查明真相,。不過,令卡林-亞格曼夫婦感到興奮的是:那些基因有可能真的和記憶有關(guān)——無論它們的作用是保存了某些記憶印跡的殘留還是徹底清除了這些殘留痕跡,。
卡林-亞格曼實(shí)驗(yàn)室的海蛞蝓研究正在確認(rèn)那些似乎有助于保留神經(jīng)系統(tǒng)中被擦除記憶殘存碎片的基因,。圖源:多米尼加大學(xué)