打開記憶的開關

人類能否揭開大腦的秘密？這個問題曾被哲學家們一票否決，他們說，任何東西都是無法理解自身的。這個說法聽上去貌似很有道理，但事實上，科學家們根本沒把這句話當回事，一直在緊鑼密鼓地研究大腦的運作方式。

眾所周知，記憶是大腦最基本的功能，所有的推理和決策過程都是在記憶的基礎上進行的。一個人如果失去記憶，那他也就失去了人的根本特征，和動物沒什么兩樣。

要想研究記憶，首先必須弄清記憶究竟儲存在什么地方。隨著核磁共振等技術的不斷進步，科學家們基本達成了共識，那就是記憶儲存在大腦的海馬區(qū)，甚至可以更加精確地將記憶定位于海馬區(qū)的 CA3區(qū)域。

接下來的問題是，記憶是如何被儲存的？這個問題也已經有了答案。科學家們發(fā)現，記憶儲存于神經細胞的連接方式之中。換句話說，大腦通過改變神經細胞的連接方式和連接強度，將某個外來刺激永久地固定于大腦之中。

這個改變是由一系列基因負責實現的。研究發(fā)現，在外來刺激進入大腦、并形成記憶的過程中，海馬區(qū)內的一系列特定基因被激活，這些基因負責指導神經細胞改變連接方式和強度，從而完成對外來刺激的儲存過程。

那么，這些基因到底是如何工作的呢？來自美國麻省理工學院麥克格文腦科學研究所的林映.副教授和她領導的團隊通過一系列設計精妙的實驗，找出了這些基因的總開關。

這個實驗是在小鼠身上做的。小鼠和所有其他高等動物一樣，都具備“場景恐懼記憶”的能力。簡單來說，當實驗人員把小鼠放進一個特制的籠子，并實施電擊后，小鼠便會記住這個刺激，此后當小鼠再次進入這個籠子時，即使沒有電擊，它仍然會緊張得一動不動，仿佛在為即將到來的恐怖電擊做準備。

有了這個方便實用的動物模型，科學家們就可以放開手腳大做文章了。研究人員首先發(fā)現，在小鼠形成記憶過程中最先被激活的是一個名叫 Npas4的基因，其他一些記憶形成實驗的結果同樣如此。其次，該基因恰好在海馬區(qū)的 CA3區(qū)域最為活躍。這兩個事實加在一起，讓林映.相信這是一個記憶開關基因，負責打開所有與記憶形成有關的基因。

為了證明這一點，林映.設法將小鼠體內的Npas4基因去除掉，結果小鼠失去了“場景恐懼記憶”的能力，很快就忘記了那個籠子里曾經發(fā)生的慘劇。接下來，在小鼠海馬區(qū)的 CA3區(qū)域內恢復 Npas4的功能，結果小鼠又神奇地重新獲得了“場景恐懼記憶”的能力。

這一系列實驗似乎都指向一點，那就是 Npas4基因是記憶的總開關。下一個問題是，這個開關是如何工作的呢？通過研究該基因的結構，林映.發(fā)現它負責編碼一種 RNA聚合酶結合蛋白。已知 RNA聚合酶是基因激活所必需的酶，因此林映.推測，Npas4相當于一個“帶路黨”，專門負責把 RNA聚合酶引向特定的基因位點，指導聚合酶在該地方開始工作，激活那些與記憶形成有關的基因。

在生物學術語里，像 Npas4這樣的基因被稱為“轉錄因子”，專門負責調控基因的轉錄功能。轉錄是基因實現其功能的第一步，誰控制了轉錄，誰就控制了該基因的一切，稱其為“基因總開關”是恰如其分的。

這項研究的意義非常重大，那些研究記憶的科學家們從此便有了一個非常強大的工具，他們可以通過研究Npas4的結合對象來研究記憶形成所需的所有基因，也可以通過定位 Npas4基因的位置，發(fā)現所有與記憶形成有關的神經細胞。

擒賊先擒王，抓住了記憶的“總司令”，剩下的事情就容易解決了。這個道理一點兒也不神秘吧？（摘自《三聯生活周刊》）