記憶無疑存在大腦里,按道理,它們應該“住”在突觸上。
一百多年來,神經科學家一直相信一個很直觀的畫面:每次你學會一首歌、記住一張臉,大腦里就會有那么幾個突觸被加固了。就像在沙灘上踩出腳印,踩得越深,痕跡就越清晰。按照這個邏輯,如果你把這些“腳印”抹掉一大半,記憶也應該跟著消失才對。
可是,日本沖繩科學技術研究所和筑波大學的科學家們,最近用一個神奇的實驗,把這個認知給顛覆了。他們讓小鼠進入了“人工冬眠”。這不是科幻片里的冷凍休眠,而是通過刺激大腦里一群叫Q神經元的細胞,讓小鼠的體溫和代謝率大幅下降,進入一種類似冬眠的狀態。在這個過程中,小鼠海馬體,也就是大腦里專門負責記憶編碼的區域,超過一半的突觸消失了,神經元的放電率也掉了七成。
按照老理論,這簡直是一場災難。記憶應該像沙子做的城堡遇上海水一樣,嘩啦一下就塌了。
但等小鼠醒過來,做完行為測試之后,科學家們幾乎震驚:小鼠的記憶不但沒有衰退,有些方面甚至還變好了。
這很奇怪。如果每一個突觸都是記憶的必要零件,那少了這么多,記憶憑什么還能完好無損?
為了找到答案,科學家把光學顯微鏡和電子顯微鏡結合起來,去追蹤那些參與特定記憶的突觸。這個方法有個拗口的名字叫CLEM。簡單來說就是:先用熒光染料給那些“記得某件事”的突觸打上標簽,再用電子顯微鏡把它們放大到納米級別,看看它們到底長什么樣。
這些記憶相關的突觸在腦子里又小又分散,想在成千上萬的神經元里把它們一個個揪出來,難度不亞于在一片森林里找出幾片做過記號的樹葉。但科學家做到了。
他們發現,冬眠過后,那些存活下來的突觸并不是隨機分布的,而是成簇地聚集在一起。換句話說,真正撐起一段記憶的,不是某個孤零零的“超級突觸”,而是一小群突觸組成的團體。那些散落在外的、不成團的突觸,丟了也就丟了,記憶根本不受影響。
這完全改變了我們對記憶的理解。記憶原來不是藏在某一個突觸里,而是藏在“架構”里。好比說一座石橋,重要的不是每一塊石頭有多結實,而是那些關鍵的石塊有沒有組成一個穩定的拱形。
科學家目前還沒有完全搞清楚為什么會這樣。接下來還有更多的問題需要回答。但現在他們發現,“人工冬眠”不僅僅是一種研究記憶的工具,它未來甚至有可能幫助我們理解疾病——當人的記憶出了問題,比如患了阿爾茨海默病,能不能通過某種方式,去保護那些真正關鍵的突觸簇?
回到最開始那個問題:記憶住在哪里?原來它不住在某一個突觸里,而住在一小群突觸挨在一起的結構里。對科學家來說,這個認知本身,就足夠讓人興奮了。
記憶無疑存在大腦里,按道理,它們應該“住”在突觸上。一百多年來,神經科學家一直相信一個很直觀的畫面:每次你學會一首歌、記住一張臉,大腦里就會有那么幾個突觸被加固了。就像在沙灘上踩出腳印,踩得越深,痕跡......
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