科技日?qǐng)?bào)記者 劉霞
人們普遍認(rèn)為，學(xué)習(xí)和記憶通常只與大腦和腦細(xì)胞有關(guān)。但美國(guó)紐約大學(xué)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，身體其他部位的細(xì)胞同樣具備學(xué)習(xí)和記憶能力。這項(xiàng)研究為揭開記憶的神秘面紗提供了新視角，也有望為提升學(xué)習(xí)能力以及治療記憶相關(guān)疾病開辟新途徑。相關(guān)論文發(fā)表于最新一期《自然·通訊》雜志。
利用神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的“集中—間隔學(xué)習(xí)效應(yīng)”，即間隔學(xué)習(xí)相較于集中學(xué)習(xí)更能加深記憶，研究人員對(duì)兩種非腦細(xì)胞進(jìn)行了不同模式的化學(xué)信號(hào)刺激，模擬了大腦神經(jīng)接收神經(jīng)遞質(zhì)的過程，并觀察了非腦細(xì)胞對(duì)這些化學(xué)信號(hào)的反應(yīng)。這兩種非腦細(xì)胞一種來(lái)自神經(jīng)組織，一種來(lái)自腎組織。
研究人員發(fā)現(xiàn)，為了回應(yīng)信號(hào)刺激，這些非腦細(xì)胞開啟了一個(gè)“記憶基因”。當(dāng)腦細(xì)胞檢測(cè)到信息模式，并重組其連接以形成記憶時(shí)，也會(huì)開啟這一基因。為了更直觀地監(jiān)測(cè)這些非腦細(xì)胞的記憶和學(xué)習(xí)過程，研究人員對(duì)這些細(xì)胞進(jìn)行了改造，使其產(chǎn)生一種能發(fā)光的蛋白質(zhì)。這種蛋白質(zhì)可指示記憶基因何時(shí)開啟或關(guān)閉。
結(jié)果顯示，非腦細(xì)胞能識(shí)別化學(xué)信號(hào)脈沖的重復(fù)模式。當(dāng)脈沖以間隔方式發(fā)送時(shí)，它們開啟“記憶基因”的效果比單次發(fā)送時(shí)更強(qiáng)，持續(xù)時(shí)間也更長(zhǎng)，這與大腦神經(jīng)元在學(xué)習(xí)過程中的“集中—間隔學(xué)習(xí)效應(yīng)”異曲同工。
研究人員表示，這表明從間隔重復(fù)中學(xué)習(xí)的能力并非腦細(xì)胞獨(dú)有，可能是所有細(xì)胞的基本特性。這一發(fā)現(xiàn)不僅為研究記憶開辟了新途徑，或許還具有潛在的健康效益?？茖W(xué)家們有望在此基礎(chǔ)上，研發(fā)出增強(qiáng)學(xué)習(xí)能力的好方法，以及治療記憶問題的新療法。
研究人員強(qiáng)調(diào)，未來(lái)人類需要像對(duì)待大腦一樣對(duì)待自己的身體。例如，人們可利用胰腺對(duì)過去飲食模式的記憶，來(lái)保持健康的血糖水平；重視癌細(xì)胞對(duì)化療模式的記憶等。
