本质性遗忘
2017年,科学家正式确认了一种主动遗忘的机制,称为“本质性遗忘”。这种机制牵涉到大脑内部的一部分特定细胞——罗纳德·戴维斯(Ronald Davis)和钟毅在论文中提出了这个想法,并且随随便便地称这些细胞为“遗忘细胞”——它们可以分解记忆细胞中的印迹。
(www.cell.com/neuron/fulltext/S0896-6273(17)30498-1)
戴维斯是任职于斯克利普斯研究所(位于美国佛罗里达州朱庇特市)的神经科学家。此前,他和同事们报道了这样一个案例:将果蝇置于充满某种臭味的环境中,然后对其进行温和的电击。结果是,果蝇很快就把臭味和电击联系了起来,并且开始躲避这种臭味。在这个基础之上,他们研究了主动遗忘的机制。
(linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0896627316301702)
斯克利普斯研究所神经科学家罗纳德·戴维斯。他和同事确认了果蝇身上的一种“本质性遗忘”机制:记忆甫一形成就开始遗忘。图源:Ronald Davis
戴维斯和他的同事观察了果蝇大脑中的一组特定神经元。这组神经元持续不断地将神经递质多巴胺释放到蕈状体神经元中。他们发现,多巴胺扮演了一个双重角色:既有助于记忆形成又会导致遗忘。在戴维斯和同事们完成了对果蝇的训练之后,阻止果蝇脑中的多巴胺向蕈状体神经元释放。结果,他们发现,3个小时后,这些果蝇的记忆力测试得分是其他果蝇测试得分的两倍。
对此,戴维斯和他的团队提出了这样一个解释:在一段新记忆形成之后,以多巴胺为基础的遗忘机制就会开始擦除它。戴维斯认为,这种擦除现象之所以会出现,是因为细胞反转了那些创造了记忆印迹的结构变化。细胞的自然倾向就是要回到它们习得记忆之前的状态——除非大脑不知怎地认为这段记忆很重要,有必要保留。此后,这类记忆印迹就通过某种巩固过程保留了下来,最终在记住状态和遗忘状态之间保持一种平衡。
“也许大脑的预设工作模式就是要遗忘信息,”戴维斯说。他还表示,在大脑的某个地方,可能存在某种判断模式:当它认为遇到了一些值得长期记忆的信息的时候,就会告诉大脑忽略遗忘过程。
北京清华大学神经科学家钟毅和他的团队,还在老鼠身上成功操控了遗忘过程。他们于2016年发现,在很多情况下,抑制海马体神经元中一类名叫“Rac1”的特殊蛋白质的活性,可以将记忆保留的时间从不到72小时延长到至少120小时。而增大Rac1的活性却会把记忆停留的时间缩减到不足24小时。钟毅小组之前的工作表明,Rac1同样也与果蝇的几种遗忘机制有关。
(linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0960982216306972)
2017年,戴维斯和钟毅在联合发表的一篇论文中提出,上述所有发现都表明,受多巴胺和Rac1调控的细胞进程总是会侵蚀刚形成的新记忆。“从这个角度上说,”他们写道,“由本质性遗忘机制导致的遗忘也许是大脑的默认工作状态。本质性遗忘也许会长期缓慢地移除每一段刚形成的新记忆——尽管这种消除的力度会受到内部或外部因素的影响和调控。”
(linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0896627317304981)
图源:International Business Times AU
新神经元和陈旧记忆
另一个似乎会自然导致遗忘的细胞进程就是神经形成,也就是大脑中不断生成新神经元的过程。
神经形成与记忆和遗忘之间的关系颇为复杂。之前已有一些研究证明,神经形成在新记忆的生成过程中扮演着重要角色:在实验室动物身上的实验表明,那些可以抑制海马体神经形成的药物会阻碍新记忆的形成。同时,如果在进行学习之前,使用那些可以增强海马体神经形成的药物,似乎就有助于提高学习效果。
多米尼加大学研究员伊琳娜·卡林-亚格曼是“海蛞蝓研究小组”实验室的领导人之一。这个实验室已经找到证据证明:大脑的主动遗忘过程并不总是会彻底擦除记忆。“所有记忆都不是逐渐、彻底地消失了,”她说。图源:Ryan Pagelow for Dominican University
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