记忆如何运作
研究人员最近发现,两种不同类型的记忆在同一神经元中运用完全不同的过程,这为开发治疗焦虑症和创伤后应激障碍(PTSD)的新药打开了道路。
这一发现挑战了早期研究的结论;早期研究认为,创伤事件的记忆会以相同方式调用同一批神经元,因此无法从物理层面加以区分。
哥伦比亚大学医学中心(CUMC)和麦吉尔大学的科学家团队分析了一种名为海兔 的海洋蜗牛的神经元,以检验一种假说,解释为何与不愉快经历相关事件的记忆本身也会引发焦虑。
神经元通过强化彼此相连、名为突触的化学连接来形成长期记忆。
可能对生物体造成伤害的经历,例如触摸高温表面或遭受暴力,会随着神经元之间的连接增强而被编码为联想记忆。
经历并不总是那么界限分明;生物体可能在听到铃声时触摸了高温表面,也可能在遭受袭击时听到附近有狗吠。铃声可能与经历有关,也可能只是偶然出现——神经元仍会记录这些信息,以备不时之需。
有时,这种偶然记忆对当事人毫无益处,反而引发焦虑,却无助于防止他们日后受到伤害。
许多患有PTSD的人会因看似无关的刺激而联想到创伤,并再次经历创伤。
“我常举的例子是:如果你走在犯罪率很高的地区,抄近路穿过一条昏暗的小巷时遭到抢劫,之后恰好看到附近有个邮箱,那么以后你想寄东西时,可能会变得非常紧张,”CUMC研究人员塞缪尔·沙赫尔说。
邮箱这一偶然记忆引发的焦虑会干扰一个人的生活:遇到类似无害的邮箱时,人会产生应激反应,却无助于避免日后遭到抢劫。
抹去记忆
突触标记与捕获假说认为,即使是微弱刺激,只要与经由另一突触传入神经元的较强刺激配对,也能形成长期记忆。
神经元储存记忆所需的变化由称为可塑性相关蛋白的化学物质触发;根据该假说,这些蛋白会以某种方式在每个突触处被“标记”。
先前研究表明,两种记忆形成背后的化学过程具有共同特征,因此无法将它们区分开来。
但如果这些假想的标记恰好有所不同,就会形成一种可加以利用的物理特性。
“我们目前研究的一个重点,是开发策略,消除创伤经历中可能在大脑留下印记的问题性非联想记忆,同时不损害联想记忆。联想记忆能帮助人们在未来作出明智决定——例如,不在犯罪率高的地区抄近路穿过昏暗的小巷,”沙赫尔说。
为简化研究,研究人员选取了一对蜗牛感觉神经元,它们连接到同一个运动神经元。
其中一个感觉神经元受到刺激,代表形成强烈的联想记忆;另一个则受到刺激,以诱发偶然的非联想记忆。
研究人员发现,每个突触处连接强度的变化由两种不同的蛋白质——激酶——决定,他们将其称为蛋白激酶M Apl I和蛋白激酶M Apl III。
只选择性地阻断其中一种激酶,就能阻止特定经历在神经元上留下印记,几乎将那段特定记忆彻底抹去。
这对海兔先生来说是个好消息,海兔但人类呢?
幸运的是,脊椎动物也有类似的激酶参与记忆形成,这表明我们的脑以相当类似的方式运作。
要研制出能够阻断创伤记忆的药物,还需要大量研究,但这项研究为一扇曾被认为已经关闭的大门打开了入口。
“抹去记忆有望通过消除导致不良生理反应的非联想记忆,缓解PTSD和焦虑障碍,”CUMC的江源·胡说。
有朝一日,遭到抢劫后或许可以服用一片药,让大脑忘掉邮箱和狗吠声,同时仍记得袭击者夹克的颜色。
近期研究还表明,忘掉偶然信息可能大有裨益,有助于大脑保留其他关键信息。
即便不考虑潜在的治疗应用,这一发现也为解开大脑如何形成长期记忆之谜增添了重要线索。


