第A12版:新知

记忆不只存在于大脑中 非脑细胞如何记忆?

南京大学生命科学学院教授景键

图片来源:南京大学

记忆是不是只存在于大脑中?美国纽约大学科学家在《自然·通讯》上发表的新研究表明,身体中的其他组织细胞也具有记忆功能。非脑部细胞也能学习和记忆吗?这项发现将给记忆研究带来怎样的变化?南京大学生命科学学院教授景键这样解读。

作者:南京大学新闻传播学院 陈思玥 王儒雅 田晨

指导老师:南京大学新闻传播学院副教授 庄永志

现代快报/现代+记者

朱俊骏 于露

除了大脑,人类还有哪些细胞也能记忆?

景键教授介绍道,这项实验里提到的非脑细胞,也即非神经元,来自其他身体组织,例如肾脏等。

实际上,免疫系统里就含有记忆细胞,有一定的记忆功能。记忆细胞是经由外界刺激,作用到免疫细胞里面的特定转录因子,最终产生记忆现象。

“(纽约大学)这篇文章提及的是在非脑细胞里面的信号通路,实际上真正的记忆是一种神经元的记忆,含有突触、神经元之间的连接,然后再作用到单细胞之后,通过一个化学信号(比如神经递质),最后再产生一些级联反应。”景键教授解释道,“这些反应在绝大部分非脑细胞都不存在。”

因此,所谓的非脑细胞的记忆并非严格意义上的记忆,而是一种分子事件,或细胞信号系统的一个表现。

这些细胞的记忆功能和大脑有什么不同?

景键教授表明,主要的差别就在于神经元具有很多层次。神经元的记忆往往是在突触之间,并分为短期记忆和长期记忆。

短期记忆可能只有几秒、几分钟,长期记忆则有几十分钟、几小时、几天,直至多年。但所谓的非脑细胞记忆,则完全是分子的基础,大概只有几小时到一天或者两天的过程。相比而言,神经系统的记忆可以覆盖不同的种类、行为和需要。

新的发现为治疗记忆疾病带来哪些新可能?

“神经系统的记忆缺失、老年痴呆,是通过神经系统特定脑区的神经元的丢失,或者神经突触的变化产生的。”景键教授解释道,因此,需要运用不同的刺激方式研究非脑细胞分子反应,以此找到最佳应用模式,最后再将其应用到真正的神经环路里面,以此分析效果是否一致。

景键教授也指出,最终非脑细胞记忆对于记忆疾病治疗是否有帮助,则取决于分子机制是否一致。“比如说老年痴呆,如果说细胞还存在,还不是完全损失的话,是可以通过学习保持大脑的活动来改善。这种活性可以延缓病情的发展,所以可以通过非脑细胞的这种机制,来帮助我们看看有没有什么更好的方法或药物进行治疗。”

非脑细胞记忆研究的未来方向如何?

目前,非脑细胞记忆的研究还局限于肾脏细胞和神经细胞两种细胞系。对于来自不同身体组织非脑细胞的记忆表现是否存在差别,还没有过深入研究。景键教授建议,从长远看,下一步可以尝试研究不同的非脑细胞会不会有不同的分子机制。“环磷酸腺苷(cAMP)是细胞内关键第二信使,在学习与记忆、药物成瘾、运动控制等过程中发挥重要作用。现在做到的是测量CREB(cAMP反应元素结合蛋白)所结合的CRE(cAMP反应元素)基因的转录水平,下游的基因有没有变化、是怎么变化的,也值得研究。”

非脑细胞记忆对我们的学习有何启示?

景键教授介绍道,真正的记忆有所谓的间隔学习,也有一次性记忆或者集中学习。比方说一段12分钟的刺激,一种记忆方法是直接一次性给出,另一种则是间隔性的,即把刺激分成四次,每次给3分钟,然后中间间隔一段时间。实践证明,间隔记忆比这个一次性的记忆效果更优越。

而非脑细胞中,也反映出这样的现象。“我想这个可能是对大众有帮助的一个东西。”景键教授表示,对于普通人来讲,在学习的时候可以多采用间隔性的学习,来替代一次性灌输式的学习,以取得更好的记忆效果。