对于任何努力保存旧记忆的人来说，新生的脑细胞可能是他们最不需要的东西。今天发表在《科学》杂志上的研究表明，海马体（大脑中参与记忆形成的一个区域）中新形成的神经元可能会取代以前学到的信息。这项工作可能为解释为什么童年记忆如此难以回忆提供线索。
“最初，这个发现让我们非常惊讶。大多数人认为新神经元意味着更好的记忆力，”Sheena Josselyn说，她是一位神经科学家，与她的丈夫Paul Frankland在加拿大多伦多病童医院共同领导了这项研究。
人类、小鼠和其他几种哺乳动物一生中都在海马体中生长新的神经元——最初生长迅速，但随着年龄的增长，生长速度越来越慢。研究人员此前已经表明，在学习前促进神经元增殖可以增强成年小鼠的记忆力形成。但最新的研究表明，在信息被学习之后，神经元生长会降低这些记忆的持久性。
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Josselyn说，尽管这些神经元的作用看似违反直觉，但它们的破坏性作用是有道理的。她指出，一些理论模型已经预测了这种效应。“更多的神经元增加了未来学习新记忆的能力，”她说。“但记忆是基于一个回路，所以如果你在这个回路中添加新的东西，它就会破坏它，这是有道理的。”Josselyn说，新添加的神经元可能在清除旧记忆和为新记忆腾出空间方面发挥有益的作用。
遗忘曲线
研究人员对新生小鼠和成年小鼠进行了一项条件反射任务测试，训练动物对它们接受反复电击的环境产生恐惧。所有小鼠都很快学会了这项任务，但幼鼠在训练后仅记住负面体验一天，而成年小鼠则将负面记忆保留了数周。
这种差异似乎与神经元增殖的差异有关。Josselyn和她的团队通过在学习后从基因和化学上抑制新神经元的生长，从而增强了新生小鼠的记忆持久性。在成年小鼠中，四周到六周的定期运动——一种已知可以促进神经元增殖的活动——降低了先前学到的恐惧的持久性。
Josselyn说，基因和化学操作不能轻易应用于人类，因此这些发现很难在人类身上进行研究。但是，小鼠和人类都患有“婴儿期失忆症”，即对早期生活经历的明显遗忘。Josselyn说，许多幼年动物的快速神经发生可能有助于解释跨物种的这种现象。
研究人员还检查了豚鼠和智利啮齿动物八齿鼠的学习性恐惧——这两种动物的妊娠期都比小鼠长，因此出生后的大脑生长相应减少。幼年八齿鼠和豚鼠没有婴儿期失忆症，但研究人员能够通过运动或促进神经元生长的药物在这些动物身上模拟其效果。
“这令人印象深刻。他们涵盖了从基因和药理学干预，到行为干预，再到跨物种比较的所有方面，”加利福尼亚州斯坦福大学的神经科学家Karl Deisseroth说，他正在与该小组进行一个独立项目的合作，但没有为目前的研究做出贡献。Deisseroth在2005年发表了Josselyn提到的计算模型，他说他很高兴看到这个想法在近十年后得到了强有力的实验验证。
马萨诸塞州总医院波士顿分院的神经科学家Amar Sahay说，包括他自己的研究在内，之前的大多数工作都集中在神经发生对记忆形成之前的影响。最新的工作通过检查学习后发生的事情，描绘了一幅关于神经发生和长期记忆管理之间关系的更完整的图景。“这是一项非常令人兴奋的研究，”Sahay说。
本文经杂志Nature许可转载。该文章于2014年5月8日首次发表。