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記憶是如何形成的？你可以嘗試回想一下日常生活中經(jīng)歷過的部分場景，比如反復(fù)背課文后，大多數(shù)人就能一直記住文章或詩詞，又或者某個工具剛開始用起來不順手，但用了多次之后就知道如何更省力了。這都表明大腦對特定事件的記憶會從短期記憶的反復(fù)加強(qiáng)走向長期記憶。

神經(jīng)科學(xué)家過去也一直認(rèn)為記憶是一個線性過程：記憶會先作為短期記憶被儲存，那些用不著的就會被清除掉，比如你記下來的一次性手機(jī)驗(yàn)證碼，之后就再也不會想起來了。而還有部分記憶對應(yīng)的放電信號和表征會被特定神經(jīng)元保存，可以長期復(fù)現(xiàn)，因此能在很長的時間里想起來。

圖片來源：123RF

但實(shí)際上還有些記憶可能難以如此解釋，比如當(dāng)你經(jīng)過一家很久沒去的雜貨鋪時，很可能會想起上次看到店家在撫摸一只小貓的場景，又或者突然想起幾年前僅看過一次的電影中的一句臺詞。最近，來自馬克斯·普朗克佛羅里達(dá)神經(jīng)科學(xué)研究所在《自然-神經(jīng)科學(xué)》發(fā)表了一篇論文，他們發(fā)現(xiàn)記憶形成與過往認(rèn)知不一樣，并非只是單一地從短期走向長期記憶，而是有兩條獨(dú)立通路分別負(fù)責(zé)兩種記憶形成。因此，專門用于形成長期記憶的通路不會受到短期記憶的干擾。

實(shí)驗(yàn)中，小鼠被置于了一個可以探索的空間里，空間會被分隔成亮區(qū)和暗區(qū)。由于習(xí)性，小鼠更傾向于爬到黑暗環(huán)境中，不過當(dāng)小鼠進(jìn)入暗區(qū)后，分隔兩個空間的門會被關(guān)閉，暗區(qū)會持續(xù)發(fā)出電流刺激，這會引起小鼠產(chǎn)生恐懼記憶。

在這個實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的同時，作者借助光遺傳學(xué)的手段調(diào)控了部分小鼠杏仁核神經(jīng)元CaMK II酶的表達(dá)，這種酶對于短期記憶形成非常關(guān)鍵。

▲研究實(shí)驗(yàn)示意圖（圖片來源：參考資料[1]）

隨后研究觀察了小鼠隔一小段時間后再次進(jìn)入相同環(huán)境的表現(xiàn)，對于那些沒有操控CaMK II酶的小鼠，它們會抗拒再次進(jìn)入原本喜愛的黑暗環(huán)境。然而，一旦CaMK II酶被破壞，小鼠在首次實(shí)驗(yàn)一小時后再次返回時，仍會選擇前往黑暗區(qū)，完全忘記了剛剛在這里受到過電刺激，這表明短期記憶形成已經(jīng)受損。

按照過去記憶形成的線性邏輯，沒有短期記憶的支持，這些小鼠再也不會對黑暗環(huán)境產(chǎn)生恐懼了。但事實(shí)卻讓研究者大吃一驚，他們發(fā)現(xiàn)這些短期記憶受損的小鼠在一周和一個月之后回到相同環(huán)境時，沒有和之前一樣選擇前往黑暗區(qū)，曾經(jīng)的電擊刺激記憶再次被喚醒了。這意味著，即使短期記憶缺失，長期記憶仍然可以有效構(gòu)建。

“這與過去認(rèn)為的記憶形成方式不一樣了，長期記憶存在一條繞過短期記憶的平行路徑。”研究的作者之一Myung Eun Shin博士表示，他和同事認(rèn)為這可能將改變大腦的記憶形成模型，但具體這條全新的長期記憶形成通路是如何構(gòu)成的，還需要更多研究進(jìn)行探索。而揭開其中的秘密，也有望為阿爾茨海默病等記憶功能障礙疾病帶來全新見解。

參考資料：

[1] Shin, M.E., Parra-Bueno, P. & Yasuda, R. Formation of long-term memory without short-term memory revealed by CaMKII inhibition. Nat Neurosci (2024). https://doi.org/10.1038/s41593-024-01831-z

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