科学家破解了记忆密码
Jessica Hamzelou/《新科学》
陈明 编译
大脑中的基因模式为心智提供了一个新的窗口。
科学家刚刚被发现并解锁了大脑中的一个代码，这是记忆在大脑中的一个独特的遗传特征。对小鼠的研究结果表明，我们可以通过研究大脑的模式来阅读人们的记忆，甚至有一天可以改变或修复它们来治疗精神疾病或记忆丧失。
大脑似乎将记忆存储在神经元之间的新连接中。要做到这一点，神经元需要制造新的蛋白质——这个过程被认为是由数百个基因控制的。
在对耶路撒冷希伯来大学的Ami Citri及其同事进行调查时，他发现，特定的经历——不论是触电还是可卡因的袭击，都会引发小鼠大脑基因活动的不同变化。
这些老鼠被给予各种积极或消极的经历，例如，电击他们的脚、糖治疗，注射使他们感到不适的化学品剂量或可卡因。一小时后，安乐死他们，研究小组观察了哪些基因在脑中涉及记忆的七个区域表达，包括海马和杏仁核。
Citri惊讶地发现，所有被给予可卡因的小鼠都显示出相同的基因活性模式。模式非常清晰，只需通过分析大脑中不同基因的活动水平，团队就可以猜测出老鼠的经历，超过90％的准确性。
尽管每种体验都有其自己的模式，但更积极体验的记录和负面体验的记录相对相似，这表明不好的记忆和美好的记忆会有不同的记录。
先前事件也会对记忆有影响。一剂糖的记忆有着不同的特征，如果这是老鼠第一次吃到糖，或者它已经发展了糖的习惯。 “这是非常细微的——我们可以分离出各种不同的体验。”
Citri说。 “每个正在编码的记忆在开启编码的基因方面都有独特的大脑输入模式。”Citri说，基因活动的模式似乎在经历一个小时后达到峰值。剑桥大学的艾米米尔顿说，人类记忆可能以相似的方式起作用，因为我们使用相同的机制来形成记忆。“这可能令人兴奋，”她说。
Citri希望能够检测血液样本中的遗传记忆记录，以便研究人员可以在活体动物或人群中阅读此代码。他说，他的团队已经在老鼠身上做出了有希望的早期结果。如果这是有效的，那么，它就可以帮助我们理解人们如何以不同的方式体验同一个事件。“更具弹性的人可能会以不同的方式编码，”米尔顿说。
Citri认为更微妙是，正如基因活性在一个体验后达到峰值一样，持久（permanent）的标记也可能位于基因之中。Citri说，这些表观遗传特征可能反映了一个人更久远的历史体验，虽然他还没有研究过这些。
遗传特征揭示了一个人的主观经验，可以使医生深入了解创伤后应激障碍（PTSD）的情况，甚至可能通向改变记忆的新疗法。
目前的治疗方法教导患有创伤性记忆和恐惧症的人改变他们对他们的反应，但这可能需要长时间回忆痛苦。
目前的治疗方法教导PTSD和恐惧症患者改变他们的回应方式，但这会涉及到长期痛苦记忆的重温。一个更好的治疗方式可能是一次性的将记忆基因标记从消极模式改变为积极模式。
Citri和他的团队已经设法在老鼠身上做到了这一点。他们通过注入一个与记忆形成有关的基因，改变了老鼠对电击记忆。Citri说，当记忆被重新触发时，老鼠的反应不再是冻僵。
如何揭示被编码体验的好坏
记忆代码甚至可以在将来运用在法医领域，已揭示最近遇害的人的经历。英国布里斯托大学的克里亚沃伯顿说：“这是一个非常吸引人的提议。”例如，有朝一日可能会查看与面部识别相关的大脑区域，并能够判断一名被谋杀的受害者是否在他们死亡之前见过他们认识的人。
“但是你必须非常地得到这些，因为蛋白质在死亡的几分钟内就开始降解了，”沃伯顿说，“这种方法给予你的信息，也许不比一个好的法医科学家来的多。但是，如果我们最终得到一片（用于鉴定的脑部）薄膜，我不会感到惊讶。”
这一发现更好的应用领域或许是了解/治疗记忆的丧失。沃伯顿说：“如果我们能够识别记忆形成所必需的大脑区域和蛋白质，我们就可以进入并操纵神经元...那么当人们脑部受到损伤后，我们可以帮助恢复记忆。” ψ
PAPER:eLife，doi.org/cm6w
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