臺灣當(dāng)局科技事務(wù)主管部門13日在臺北舉行記者會,宣布新竹清華大學(xué)教授江安世帶領(lǐng)的跨領(lǐng)域研究團(tuán)隊(duì),經(jīng)過7年的努力,發(fā)現(xiàn)長期記憶形成所需的新生蛋白質(zhì),僅產(chǎn)生于大腦中少數(shù)幾個(gè)神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)。這項(xiàng)研究成果以長篇完整論文的方式,發(fā)表在本月10日出版的世界權(quán)威學(xué)術(shù)期刊美國《科學(xué)》雜志上。
據(jù)介紹,由于從各種動物身上都可觀察到,長期記憶的形成需要蛋白質(zhì)生成,江安世團(tuán)隊(duì)利用許多生存基本行為(如學(xué)習(xí)、記憶、專注力、睡眠、探索環(huán)境等)都與人類相似的果蠅作為實(shí)驗(yàn)對象,大量且有系統(tǒng)地篩選果蠅腦內(nèi)哪些神經(jīng)元蛋白質(zhì)的合成,參與了長期記憶的形成。
神經(jīng)科學(xué)家很早就了解到,人腦中一個(gè)稱為海馬回的地方對于各種時(shí)間的記憶儲存非常重要。受到學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)的刺激時(shí),海馬回會提升大腦皮質(zhì)區(qū)儲存記憶的效率。然而,人腦中包含了近千億個(gè)神經(jīng)細(xì)胞,要想從中找到哪個(gè)細(xì)胞參與哪些工作,無異于大海撈針。但江安世研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),居然只需抑制腦內(nèi)兩個(gè)神經(jīng)元(稱為DAL)蛋白質(zhì)的新生成,就可成功阻斷長期記憶的形成。此外,過去一致認(rèn)為蕈狀體才是學(xué)習(xí)與記憶的中心,研究團(tuán)隊(duì)卻發(fā)現(xiàn),阻斷蕈狀體的數(shù)千個(gè)神經(jīng)元并不會阻斷長期記憶,這是始料未及的。
江安世說,不論是果蠅腦還是人腦,長期記憶的形成都需要重復(fù)學(xué)習(xí),且每次學(xué)習(xí)之間都給予適當(dāng)?shù)男菹r(shí)間。他的團(tuán)隊(duì)通過這種間隔式學(xué)習(xí),篩選損害長期記憶的突變種,已確認(rèn)許多長期記憶所需的基因,還發(fā)現(xiàn)這些基因都會在DAL神經(jīng)元內(nèi)被活化,它們在DAL神經(jīng)元的活性便是長期記憶形成的基礎(chǔ)。
這個(gè)研究團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)一個(gè)長期記憶處理與回憶過程的簡單模式,并得出結(jié)論:借由一個(gè)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中的少數(shù)神經(jīng)元改變活性,果蠅可根據(jù)先前經(jīng)驗(yàn)(記憶)來決定并調(diào)整自己的行為。
江安世表示,通過找到各種“記憶神經(jīng)元”,可以確認(rèn)更多“記憶蛋白質(zhì)”,從而全盤了解學(xué)習(xí)和記憶或是相關(guān)疾病的分子機(jī)制。他的團(tuán)隊(duì)將利用各種最新發(fā)展的基因工具,建構(gòu)更完整的果蠅記憶神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)圖譜,而人腦是否也將記憶儲存在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中的少數(shù)神經(jīng)節(jié)點(diǎn)里的蛋白質(zhì)合成,則有待進(jìn)一步確認(rèn)。
來源:藥品資訊網(wǎng)信息中心
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