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【论文故事】因为生长,所以遗忘 Paradoxian 2014-05-11 13:41

【论文故事】因为生长,所以遗忘 Paradoxian 2014-05-11 13:41

新记忆的形成有赖于脑部新神经元的生长,然而一项最新的研究表明,新神经元的生长也会促进旧记忆的清除——新的神经元越是生长,过去的记忆就越容易被遗忘。这项发现于今天发表在《自然》杂志上。果壳网就此对此文通讯作者之一、多伦多大学医学研究所的研究人员保罗·弗兰克兰(Paul Frankland)进行了专访。* d" m, {$ b8 _% P* b* K
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“(过去的研究)典型结果是,神经发生(neurogenesis)水平的降低会阻碍新记忆的形成,”谈及这项研究,弗兰克兰向果壳网介绍道,“我们关键的发现在于,记忆习得之后,神经发生水平的增加确实能够导致遗忘。”) N) M) b6 P4 q# m
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“目前已经知道,成年的大脑有两个区域仍然有神经发生,海马体就是其中一个。”弗兰克兰告诉果壳网。海马体协调着记忆的形成、组织和储存。它对记忆,尤其是情景和空间记忆至关重要。既往的研究大多在审视海马体的神经发生对形成新记忆的积极作用,而弗兰克兰的研究团队则没有按常理出牌。

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“当新的神经元整合入海马体的时候,它们也有可能影响到既存的记忆,”弗兰克兰介绍研究思路时说,“具体来说,当这些新生的神经元进行整合时,它们必定会重塑海马体的一些回路,而这个重塑过程可能会导致回路中既存信息(记忆)的瓦解。”
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/ Z1 e- {, W! i; r$ V# V3 j, n0 f研究人员通过情景恐惧任务、情景学习、情景迷宫等方式来检验小鼠的“记忆力”——这些都是基于海马体(hippocampus)的记忆。起初他们发现,在不同年龄的小鼠中,海马体神经发生越旺盛,记忆越不持久。而对于出生后没有高水平神经发生的豚鼠和八齿鼠,它们的幼崽则不会像幼年小鼠一样“健忘”。
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弗兰克兰和同事进而开展了一系列实验来检验“神经发生”和“遗忘”的相关性。实验中,研究者通过使用药物或促使小鼠自愿在轮盘上奔跑达到增加小鼠们神经发生水平的目的。“先前有研究表明自发的跑步能促进海马区的神经发生,这也是为什么我们会用到这一方法。”弗兰克兰告诉果壳网,“也有证据表明锻炼能促进人类海马体的神经发生。你可以想象锻炼可能在人类身上有类似的效果——清除记忆‘杂物’。”
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研究结果表明,成年小鼠在经过跑步锻炼或者药物诱导后,海马体神经元生长受到促进,之前习得的记忆也变得更不牢靠;而如果用基因编辑抑制神经元增长,小鼠的“记性”则不会受跑步或药物的影响。同时,这些神经发生被抑制的小鼠在婴儿期的记忆也比同龄小鼠们更持久。相应的,如果用药物诱导幼年豚鼠和八齿鼠的神经发生,它们也会变得更健忘。( q$ I  S  k- X# A/ a7 E9 `/ h

3 Y" o) y: |2 X: w( l神经生长越是旺盛的时候,越容易遗忘——这也许听上去不太妙,但弗兰克兰不这么觉得:“我们认为遗忘,或者说次要记忆的‘清除’,可能会(比如通过减少记忆间的相互干扰)利于记忆功能。”忘掉零碎、无用的记忆,也许更能提升记忆的质量。“在某些层面上我们需要认识到,遗忘从某种方式上是好的——能帮助大脑清除杂物。”他说,“但当然了,你不会想忘记所有事的。”
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% S8 }, p; M6 q' n海马体的神经发生水平不仅影响记忆的维持,也影响记忆的习得。新生水平过低,记得牢,但无奈学得慢。如果神经发生水平过高,则学得再快,终究抵不过忘得快。只有二者达到平衡才会得到最佳的记忆效果。图片来源:Lucas A. Mongiat and Alejandro F. (2014)Science
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“我们对遗忘的机制感兴趣——我们知道如果神经发生水平增加,遗忘过程会被促进。我们进一步认为,这最有可能是海马体回路的‘重新布线’(rewiring)导致的。不过我们期望能有更多可靠的证据来证明,”弗兰克兰展望道。他也坦承,还有许多因素会影响记忆力,“可能存在多种遗忘机制,而神经发生只是其中一种。”1 w8 o' h' V9 e- t
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参考文献:
5 O8 G: u" [2 K9 j  e  S8 i* tKatherine G. Akers et al. Hippocampal Neurogenesis Regulates Forgetting During Adulthood and Infancy.(2014)Science :Vol. 344 no. 6184 pp. 598-6028 u% F* s  X& t$ Z9 D( N5 \
文章题图:childdevelopmentinfo.com

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