加载中…
个人资料
  • 博客等级:
  • 博客积分:
  • 博客访问:
  • 关注人气:
  • 获赠金笔:0支
  • 赠出金笔:0支
  • 荣誉徽章:
正文 字体大小:

记忆的开关装置

(2011-07-09 09:05:08)
标签:

记忆密码

开关装置

模拟实验

惊人发现

杂谈

分类: 他山之石

记忆对人类来说如同一个谜,它有时会不经意闪现,但有时它可能消失了再也不会回来。大脑的什么部位在主导人们的记忆,有没有可能让消失的记忆再次重现呢?

一个意外的发现

2008年的1月份,媒体有这样一个报道:有一位男性,体重 190公斤,曾经尝试使用各种方法减肥却毫无收效。加拿大安大略省多伦多西部医院的神经外科学教授安德烈·罗萨诺决定在他的下丘脑位置安装一些电极,希望借电流刺激来抑制他的食欲,因为下丘脑被认为与人的饥饿感有关。

然而,令人没想到的是,电极刺激对他的胃口并没有影响,却令他想起了30年前的一件往事。这名男子回忆说,那段记忆突然间如潮水般涌来,他记得自己大约是20岁左右,与朋友们正在逛公园。更神奇的是,当电流强度加大,回忆中的场景就更鲜活,细节就更丰富,他看到其中有自己那时的女朋友,大家都在交谈,连穿的衣服都清晰可辨。而当电流被切断时,这些记忆就迅速模糊黯淡下去了。

电流不仅帮这名男子找回了过去,还令他的学习能力得到很大恢复。在经过三周的连续刺激后,试验显示,他对成对物体的学习能力大大提高。而在电流接通的情况下,他对不相关成对物体的学习能力也比电流切断时好。

罗萨诺教授认为这一次关于记忆开关的新发现在医学上具有广阔的应用前景,特别是对阿尔茨海默症(老年痴呆症)来说更是如此。他说:这次试验令我们进一步了解了与记忆有关的大脑结构。

重启记忆的开关

20105月,美国自然科学权威期刊《科学》杂志报道:经研究发现,只要打开老年白鼠大脑中的开关,就可使其记忆力恢复到青壮年时期的水平。相关研究人员自信地表示,人类大脑中也存在着类似的记忆开关,而基于此结论研发出的药物,将在10年内投入使用。

欧洲神经科学研究所的研究人员安德烈·费希尔博士指出,在老鼠的大脑中,有一种名为H4K12的微小蛋白质掌控着负责学习记忆功能的关键基因。他说:“这是一项十分重要的发现!尽管在没有其他治疗手段配合的情况下,单凭它还不足以治愈老年痴呆症,但它一定会给患者带来切实的帮助。”

美国的神经生物学家大卫·斯韦特教授也认为,从H4K12蛋白质入手,不仅能研究出对付老年痴呆症的方法,还可能有助于解决老年人记忆力减退的问题。他还表示,“这样的研究一方面使人们看到了提高晚年生活质量的希望;另一方面,也让我们对自己的记忆功能有了更加深入的了解。”

遵循类似的方法,可能还会有更多的大脑“开关”被发现;到那时,精神分裂症、帕金森氏症等大脑顽疾都将不再是“不治之症”。

模拟记忆开关装置

近日,科学家发现了一种可以将记忆像普通开关一样随意开启和关闭的方法。“开关打开,大鼠就恢复记忆;开关关闭,大鼠就丢失记忆。”来自南加州大学维特比工学院工程系生物医药工程的西奥多·柏格教授和维克森林大学的科学家近期在《神经工程期刊》发表了一篇文章,对他们的研究进行了报告。

在这项研究中,实验人员先让大鼠进行学习训练,按某一个按钮即可以获得特定的奖赏。由维克森林大学心理及药理系的塞缪尔·戴德威勒教授领队,科学家们运用植入式的电极探针记录了大鼠大脑海马内部两个主要分区之间的活动,这两个亚区被称为CA3CA1。该团队的前期研究显示,在大鼠的学习过程中,海马会将短期记忆转化为长期记忆。

科学家们通过复制出与记忆相关的神经信号发放,设计出一个电子信息系统,能够在大鼠体内模仿与长期记忆相关的脑部功能,甚至是当大鼠服用导致失忆的药物后该系统也同样有效。

“大鼠没有了海马,”柏格认为,“就没有长期记忆,但短期记忆仍然会存在。”

先前的研究结果认为是CA3CA1互相作用从而产生了长期记忆。令人吃惊的是,实验人员用神经阻滞药物将负责该项功能的两个区域的联接阻断后,之前训练过的大鼠忘记了经过长期记忆学会的行为。柏格表示,“这部分大鼠仍然表现它们还记得‘当你按下左键然后按下右键,然后再颠倒顺序’这个过程,并且它们大部分仍然知道按键意味着有水喝,但是他们只能在5-10秒钟之内记得刚才按过的是左键还是右键。”

由柏格教授领队的修复学研究团队建立了一个模型,并且将该实验结果继续深入,人工合成出了一种海马系统。该系统可以模拟出CA3-CA1的相互作用模式。当这个团队将电极设备模拟记忆编码功能时,被药物阻滞记忆的大鼠恢复了长期记忆的能力。另外,这些研究者们进一步探索了如果将此修复设备以及与其连接的电极植入具有完整功能海马的动物中,这个设备可以对大脑内部记忆形成进行强化,并且增强动物的记忆能力。

该研究团队的文章中写道,“这些植入的实验模型研究头一次证明了,有了足够多的关于记忆的神经编码信息,研制出来的识别和增强实时记忆的神经模拟系统能恢复甚至强化认知记忆过程。”

 

很多的生物学实验都是从老鼠开始,然后逐渐拓展到人体的。如果这样的记忆开关装置真的能够在未来的若干年内运用到人的身上,将对我们的学习和生活带来怎样的影响呢?

 

 

 

 

 

 

 

 

0

阅读 收藏 喜欢 打印举报/Report
  

新浪BLOG意见反馈留言板 欢迎批评指正

新浪简介 | About Sina | 广告服务 | 联系我们 | 招聘信息 | 网站律师 | SINA English | 产品答疑

新浪公司 版权所有