记忆可能看似无形,但它们具有坚实的生物学基础。根据教科书神经科学,当相邻的脑细胞在连接它们的突触或连接处发送化学信号时,记忆就会形成。每次回忆记忆时,连接都会被重新激活和加强。突触存储记忆的观点已经主导神经科学一个多世纪,但加州大学洛杉矶分校的科学家们的一项新研究可能会从根本上颠覆它:记忆可能驻留在脑细胞内部。如果得到证实,这项工作可能对创伤后应激障碍 (PTSD) 的治疗产生重大影响,PTSD 是一种以痛苦、生动和侵入性记忆为特征的疾病。
十多年前,科学家开始研究药物普萘洛尔治疗 PTSD。普萘洛尔被认为可以通过阻止长期储存所需的蛋白质的产生来阻止记忆的形成。不幸的是,这项研究很快遇到了障碍。除非在创伤事件发生后立即给药,否则治疗无效。最近,研究人员一直在设计一种解决方法:有证据表明,当有人回忆起记忆时,重新激活的连接不仅得到加强,而且变得暂时容易改变,这个过程称为记忆再巩固。在这个窗口期内施用普萘洛尔(以及可能还有治疗、电刺激和某些其他药物)可以使科学家能够阻止再巩固,从而当场清除突触。
清除回忆的可能性引起了加州大学洛杉矶分校神经生物学家大卫·格兰兹曼的注意,他着手研究海兔的这一过程,海兔是一种常用于神经科学研究的类似蛞蝓的软体动物。格兰兹曼和他的团队用轻微的电击刺激海兔,创造了对事件的记忆,这种记忆表现为大脑中的新突触。然后,科学家们将软体动物的神经元转移到培养皿中,并用化学方法触发了它们对电击的记忆,紧接着是一剂普萘洛尔。
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最初,该药物似乎证实了早期的研究,清除了突触连接。但是,当细胞暴露于电击提醒时,记忆在 48 小时内完全恢复。“它完全恢复了,”格兰兹曼说。“这对我来说意味着记忆没有存储在突触中。” 该结果最近发表在在线开放获取期刊 eLife 上。
如果记忆不在突触中,那么它在哪里呢?当神经科学家仔细观察脑细胞时,他们发现即使突触被擦除,分子和化学变化在最初的放电后仍然存在于细胞本身内。印迹或记忆痕迹可以通过这些永久性变化来保存。或者,它可以编码在细胞 DNA 的修饰中,这些修饰改变了特定基因的表达方式。格兰兹曼和其他人赞成这种推理。
哥伦比亚大学神经科学家、因其在记忆方面的工作而获得 2000 年诺贝尔生理学或医学奖的埃里克·R·坎德尔警告说,该研究的结果是在治疗后最初 48 小时内观察到的,此时巩固仍然很敏感。
尽管只是初步结果,但结果表明,对于患有 PTSD 的人来说,吃药很可能无法消除痛苦的记忆。“如果两年前你问我是否可以用药物阻断治疗 PTSD,我会说是的,但现在我不这么认为,”格兰兹曼说。另一方面,他补充说,记忆持久存在于脑细胞深处的想法为另一种与记忆相关的疾病:阿尔茨海默病带来了新的希望。