科学家们首次捕捉到脑细胞在受到被认为构成记忆形成基础的刺激后，形成长期连接的图像。“重复刺激产生的持久记忆被推测涉及到这些连接的可见变化，”加州大学圣地亚哥分校的 Yukiko Goda 解释说，“但这一直存在争议。” 描述这些结果的报告发表在最新一期的《细胞》杂志上。
关于神经元如何连接形成记忆的主要模型假设，一个细胞必须被反复刺激才能与另一个细胞形成持久的连接，即突触。Goda 说，以类似的方式，学生可能会通过在考试前一晚死记硬背来记住一些东西，但只有复习材料才能让它牢固地记住。
为了捕捉突触形成的动态过程，Goda 及其同事对神经细胞进行了基因改造，使其产生一种荧光形式的肌动蛋白，这种蛋白质为细胞提供结构支撑。研究小组在硅晶片上培养了这些细胞。将显微镜的光线照射到单个细胞上，会使电流流过被照射的硅，并激发细胞——很像一个神经元刺激另一个神经元。在单次暴露于光点后，肌动蛋白会向与相邻神经元接触的点移动，但很快又会退回。然而，当细胞在一个小时内接受四次照射时，肌动蛋白会移动到这些连接处并停留长达 18 小时，这表明突触已经形成。“我们看到的显示了突触的所有特征，”她指出。
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Goda 说，下一步将是更长时间地跟踪神经细胞，以观察连接是否持久。“但令人兴奋的是，现在我们可以诱导这些变化，并询问‘是什么分子机制构成了这一[过程]的基础？’” 她补充说，当这项工作完成后，研究人员就可以破坏动物体内的这种机制，看看会发生什么。