記憶，沒那么簡單

土豆泥

還記得兒時跟同伴一起快樂奔跑的畫面嗎？還記得小時候你愛不釋手的那個玩具嗎？還記得童年時鄰居阿姨對你的夸獎嗎？相信，在每個人的腦海里都或多或少存留一些美好的片段，我們把它叫做記憶。因為有了記憶，我們的人生多了很多可以回味的美好。記憶是每個正常人與生俱來的一種能力，我們對它都很熟悉。但最近一個關于記憶存儲的最新研究卻打破了我們對記憶的認知，記憶到底是如何存儲的？突觸強化在記憶過程中又扮演了什么角色？帶著這些問題，讓我們來重新認識一下這位老朋友吧。

記憶檔案

作為認識老朋友的第一步，我們先來重溫一下什么是記憶。記憶是什么呢？簡單說來，它就是人類心智活動的一種，它代表一個人對過去的一種印象累積、存儲和再現，是人們進行思維、想象等心理活動的基礎。從“神經元學說”的角度來說，記憶可以在神經細胞間聯結的動態變化中得到編碼，體現神經細胞之間聯結的可變性和可塑性。根據記憶時間的長短，記憶可劃分為瞬時記憶、短時記憶、長時記憶和永久記憶。這幾種分類其實是一種遞進關系。記憶的起點是我們接觸的外部信息，它們會在我們的腦海中形成瞬時記憶。如果你稍加注意，記憶的時間就會增長，進而變成短時記憶。如果這是一份美好的記憶，在不斷回味的過程中就逐漸成為了不容易被遺忘的長時記憶。而我們所說的那些刻骨銘心的記憶就是在長久記憶的基礎上，繼續長時間地記憶所形成的不會被遺忘的永久記憶。

關于記憶和突觸強化關系的研究始于人們對失憶的討論。人們在意外受傷、壓力過大或得一些神經類疾病的情況下，可能會出現失憶的情況。失憶，就是想不起以前的事情了，這個毋庸置疑。可失憶的原因究竟是記憶真的消失了，還是它們仍留在大腦里，只是因為腦細胞受損導致記憶無法被喚醒，這一直是人們爭論的問題。關于這個問題，麻省理工生物系教授、諾貝爾醫學獎得主利根川教授通過對小白鼠的研究得出了結論，失憶其實是記憶在提取過程中出現了故障。這就說明，失憶并不等于失去記憶，那些曾經的片段還在我們的大腦里，只是丟了開啟它們的鑰匙。

喚醒記憶的光遺傳學

那么那些無法被提取的記憶在哪呢？研究人員推測，在大腦里面“駐扎”著一群在記憶獲取過程中會被激活的神經元，它們被稱為“記憶痕跡細胞”，如果它們可以在外界的刺激下被重新激活，就可以喚醒記憶。為了驗證這一猜想，研究人員采用了一種先進的科技——光遺傳學技術。通過運用這項技術，研究人員發現在大腦中的海馬區域確實存在一群在激活后可以喚醒記憶的記憶痕跡細胞。不僅如此，通過對小鼠的進一步研究，研究人員還發現即使記憶無法被正常提取，它們依然可以在大腦里存留一段時間。由這些研究成果，我們不難看出，真正在記憶存儲過程中起作用的是記憶痕跡細胞。它們通過特定的連接方式實現了特定的記憶存儲，而這個過程顯然不需要突觸強化的“幫助”。

記憶的高架橋——突觸強化

既然在記憶的存儲過程中沒有突觸強化的參與，是否就證明突觸強化對記憶沒用了呢？答案是否定的。研究人員在利用光遺傳學研究的過程中發現，當記憶痕跡細胞活動時，連接它們的突觸也會隨之增強。為了探究突觸增強的作用，研究人員在小鼠形成記憶時，用茴香毒素化合物阻斷了神經元內蛋白質的合成，通過這種方式，強行阻止了突觸強化。在這之后，當研究人員想再次喚醒小白鼠的記憶時，發現根本找尋不到記憶的蹤跡，即便記憶痕跡細胞依舊在那里。然而，當他們通過光遺傳學工具重新讓蛋白質合成后，小白鼠的記憶又出現了。由此可見，在整個記憶重現的過程中突觸強化依然起著不可替代的作用。即便它們沒有參與記憶存儲，但想要提取記憶卻離不開突觸強化。說得形象點，如果把記憶看做是一群在孤島上生活的人們，突觸強化就像是一座高架橋。即使人們在島上的生活不需要高架橋，但如果他們想從孤島上離開卻需要高架橋的幫助。

知識加油站

光遺傳技術是一種同時利用光學技術和遺傳學技術來控制細胞行為的方法，它彌補了單獨使用光學手段暴露出的缺點，成為神經科學研究的一種新方式。運用這項技術，首先要尋找一種合適的光敏蛋白，接著通過傳染、病毒轉導等方式將這種光敏蛋白的遺傳信息傳遞給目標細胞。在這之后，科學家就可以通過控制特定的光線控制細胞活動了。endprint