记忆可分为短期记忆与长期记忆,但近几十年以来的主流学术观点普遍认为:人类会先在大脑海马体(Hippocampus)中形成短期记忆,随后短期记忆才会逐渐转化成长期记忆,并储存于大脑皮层中。不过近日刊载于学术杂志《科学》(Science)的论文指,这种流行已久的假说很可能是错的,海马体与大脑皮层中或许同时“写入”了两份一样的记忆。
我们的实验结果与已经流行了数十年的假说相反,这令人非常惊讶。
目前流行的理论源于20世纪50年代,当时罹患严重癫痫症的美国男青年莫莱森(Henry Molaison)接受了激进的疗法,让医生切除了他大脑中约三分之二的海马体与邻近组织。虽然手术成功地减轻了莫莱森的癫痫症状,但也导致了严重的后遗症——尽管他手术前的旧记忆保持完好,但无法形成新的记忆。此后自1957年起直至莫莱森2008年逝世,他因这一症状被学界广泛研究,神经科学家们普遍认为海马体被切除使他无法形成短期记忆,进而也无法拥有新的长期记忆。
此次发表论文的团队来自日本理化学研究所(RIKEN)与美国麻省理工学院皮考尔学习和记忆研究所(Picower Institute for Learning and Memory)神经回路遗传研究中心,他们做出新判断的依据源于在小鼠身上做的实验,但据称该发现同样适用于人类。
据研究团队介绍,其创新的方式可以标记特定位置的神经元,从而能够追踪特定记忆的形成;并可以将光线射入小鼠的大脑,以控制短期记忆或长期记忆的打开与关闭。
在研究人员对小鼠实行电击操作之后,观察显示在其大脑的海马体与皮层同时生成了对电击的记忆。但在记忆生成之后的头几天,当“皮层不成熟”时,储存的长期记忆似乎并没有被小鼠使用。此时如果研究人员关闭位于海马体的短期记忆,小鼠就会完全忘记电击事件;但只要研究人员手动激活长期记忆,小鼠就会重新获得对电击的恐怖记忆。研究还发现,如果海马体与皮层之间的联系受阻,长期记忆就不会成熟而一直处于“沉默状态” 。
英国剑桥大学(Cambridge University)研究记忆的 Amy Milton 博士称赞这项研究令人印象深刻:“我认为这是一个强有力的案例,令人信服地告诉我们记忆是如何储存于大脑中的。”
研究团队则表示,这一发现也将有助于揭示认知障碍症(Dementia)相关疾病的更多原理。美国麻省理工学院(MIT)教授、论文通讯作者利根川进(Susumu Tonegawa)解释道:“更细致地了解记忆的生成原理,是更好地治疗失忆相关疾病的基础。”