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你绝对不想与银环蛇遭遇。这种蛇咬一口就足以让十几个人丧命。这种活性毒素就像一个化学刹车，会进入你的神经元，并熄灭原本能激活你肌肉的信号。真是糟糕的东西。
更令人惊讶的是，这种毒液，或者非常相似的东西，竟然存在于我们的头部。来自高尾·亨施教授在哈佛大学实验室的最新研究表明，一种与银环蛇毒素高度相关的分子，名为Lynx1，在大脑中起着刹车的作用。与直接让神经元沉默不同，像Lynx1这样的分子有助于控制神经元，抑制它们随着经验生长和发生其他变化的趋势。在没有这些刹车的情况下，我们的大脑回路会变得蔓延且适应性强，但也有点不稳定。
当我们年轻时，我们会经历一个生物“关键期”——这是一个刹车很少，大脑具有极强适应性的时期。某些类型的学习似乎不需要特别关注或练习就会发生。我们没有人是通过记忆规则和特例来掌握母语的，例如如何运用不同的词性。相反，我们的大脑似乎在某种程度上已经为必要的信息做好了准备，而信息也自然而然地进入了大脑。
随着大脑老化，它不太愿意与世界达成妥协。年老的大脑不会轻易地重塑自身以适应新的输入，而是更受限制——任何在晚年努力学习一门新语言的人都知道这个生物学真理。虽然许多过程都促成了大脑学习潜力的这种变化，但科学家们认为，一些变化是由逐渐积累的分子（如Lynx1）引起的，这些分子限制了大脑的适应性。
当然，被自己的大脑“咬伤”，并让你的神经能力逐渐消失，这似乎是一种不公平的待遇。但事实上，这是一个过程的必要——尽管不那么令人兴奋——的后半部分，它以一种终身可访问的格式存储知识。如果没有某种免受变化的绝缘，年轻的神经元粘土将永远不会凝固，导致生活的教训不稳定且容易退化。因此，尽管Lynx1和其他分子通过踩下可塑性的刹车来切断我们的关键期，但它们也有助于长期锁定知识。
自然地，科学家们长期以来一直对了解这些刹车是如何工作的细节（在此处进行了综述）感兴趣，并且，或许有一天，如何控制它们。通过对Lynx1的研究，亨施团队找到了可能是在关键期后关闭可塑性大门的的主要因素之一。此外，他们还展示了一种解除刹车以增强成人可塑性并修复大脑布线错误的方法。这可能对治疗发育障碍和脑损伤具有重大意义，并最终可能提供增强晚年认知能力的方法。
研究Lynx1特性的第一步是询问它是否在合适的时间积累以发挥可塑性刹车的作用。通过标记和收集来自不同年龄的小鼠大脑中的Lynx1及其前体的样本，研究人员追踪了其水平如何随时间变化。它的浓度在幼年时较低且稳定——在小鼠已知的关键期内——并且随着年龄的增长而增加。
当然，许多分子都预计会在关键期内改变其浓度，而且其中许多分子可能只是在凑热闹，而没有在关键期关闭中发挥作用。如果Lynx1真的是刹车，那么放松它应该会增强老年大脑的可塑性。
利用基因工程技术，亨施的团队更进一步——他们在小鼠中移除了这个刹车，并询问它们的大脑是否仍然在通常的关键期之后具有可塑性。这些老年的大脑是否可以通过经验重新布线，就像通常只在年轻的大脑中看到的那样？为了回答这个问题，亨施博士和他的同事修改了经典实验范式，该范式由大卫·休伯尔和托斯顿·维塞尔博士开发——这对诺贝尔奖获得者在视觉系统的关键期神经生物学方面做了基础性工作。
基本实验方法是记录动物（在本例中是小鼠）视觉皮层的神经元，在其中一只眼睛被缝合后的一段时间。正如你可能预料的那样，剥夺视觉皮层一半的预期输入是经验上的重大变化，可以触发大脑组织的变化。随着时间的推移，更多的神经空间被用来处理来自好眼睛的输入，而牺牲了坏眼睛。这被称为“眼优势”的变化。
该团队发现，与对照组小鼠不同，后者只有在生命早期闭上眼睛才会发生眼优势转移，而没有Lynx1的小鼠在成年期对眼睛的操作仍然表现出这些转移。因此，没有Lynx1的老年大脑仍然具有可塑性，就好像关键期从未关闭一样。在另一个实验中，该小组还表明，没有Lynx1的大脑也更擅长自我修复。
虽然从基因上消除Lynx1是促进可塑性的可靠方法，但这不太可能成为人类“可塑性疗法”的基础。实际上，我们不能被重新设计为缺乏Lynx1。然而，达到类似目的的另一种方法——并且更有可能成为一种疗法——是找出可塑性刹车作用于什么，并尝试人为地增强被抑制的过程。
利用药理学和分子标记研究，亨施及其同事发现，Lynx1通过阻断神经递质乙酰胆碱的受体来发挥作用。乙酰胆碱在强烈集中注意力或兴奋时会广泛地注入大脑，并基本上向神经元发出唤醒信号，从而促使它们改变其反应特性和物理组织。通过使神经元对这些警报充耳不闻，Lynx1有效地切断了大脑改变自身的能力。
与此同时，这表明可以通过施用提高乙酰胆碱水平的药物来增强晚年生活中的可塑性。事实上，亨施博士的团队发现，注入提高乙酰胆碱的药物可以使小鼠的大脑更具适应性。
虽然直接将其应用于人类可能还需要一段时间，但这提出了一些诱人的可能性。自然而然地，大多数想法都转向某种“大脑增强”，这将帮助我们以我们年轻时所享受的同样轻松的方式学习某些类型的技能。谁不想拥有更多的神经能量，或者能够通过随意在一直想去的国家闲逛来吸收一些新的语言呢？
然而，尚不清楚移除Lynx1是否必然会为学习复杂的技能和语言带来快乐时光。这些可能受到额外的或只是不同形式的监管。尽管如此，这项研究可能也有助于更直接的，如果更适度的目标。例如，有可能使用乙酰胆碱增强剂来提高大脑训练计划的有效性，以避免衰老和随着年龄增长而导致的认知衰退。
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