研究發現非腦細胞也能形成記憶
最新研究發現,記憶可以在大腦之外形成。 非腦細胞暴露在類似於腦細胞在獲得新資訊時所暴露的化學脈衝下,會導致非腦細胞開啟一個對記憶形成至關重要的基因。人類學習和記憶的一個特徵是大規模間隔效應。 也就是說,多次訓練間隔所產生的記憶力要強於單次訓練相同的訓練量。 就像那句警告不要在考試前一天晚上補習的老話一樣。
而所有這些記憶–形成和儲存記憶–只發生在大腦中,特別是腦細胞中,對嗎? 紐約大學神經科學中心(Center for Neural Science)的最新研究表明,除腦細胞外,其他細胞也能發揮記憶功能。
紐約大學臨床副教授、該研究的第一作者尼古拉-庫庫甚金(Nikolay Kukushkin)說:「學習和記憶通常只與大腦和腦細胞有關,但我們的研究表明,人體的其他細胞也能學習和形成記憶。
要形成記憶,大腦必須將經驗植入細胞(神經元),這樣當這些神經元被重新活化時,記憶就能被喚醒。 當神經元被學習或經歷激活時,這些神經元中的特定基因就會被開啟。 被活化的基因會產生對神經元之間形成新的連結至關重要的蛋白質,這些連結會隨著時間的推移而不斷強化,從而形成長期記憶。
研究人員想看看非腦細胞是否也有類似的反應,因此他們分別從神經組織和腎臟組織中提取了兩種普通人體細胞來進行測試。 他們複製了大規模間隔效應,讓非腦細胞接觸不同的化學訊號脈衝,模仿神經元在學習新資訊時接觸化學神經傳導物質的方式。
研究人員發現,非腦細胞開啟了一種記憶基因,與神經元形成記憶時開啟的記憶基因相同。 這些細胞還能分辨出化學脈衝何時重複而不是簡單地延長,就像神經元能分辨出休息時間學習和填鴨式學習的差異一樣。 當脈衝間隔進行時,記憶基因被活化的程度更強,持續的時間也比脈衝一次性進行時更長。
庫庫甚金說:”這反映了大規模空間效應的作用。它表明,從間隔重複中學習的能力並不是腦細胞獨有的,事實上,它可能是所有細胞的基本特性。”
這項研究的發現讓研究人員對記憶有了更深入的了解,並有可能發展出改善記憶的方法。
庫庫甚金說:「這項發現為了解記憶的工作原理打開了一扇新的大門,並可能帶來更好的方法來提高學習能力和治療記憶問題。同時,它還表明,未來我們將需要像對待大腦一樣對待我們的身體–例如,考慮我們的胰腺會記住我們過去進餐的模式,以保持健康的血糖水平,或者考慮癌細胞會記住化療的模式。
該研究發表在《Nature Communications》雜誌。