除了大脑,你身体其他部位也会记忆和学习

学术   2024-11-17 09:01   北京  

编译 | 文乐乐


人类的大脑,特别是脑细胞会储存记忆。但科学家发现,身体其他部位的细胞也具有记忆功能,这为理解记忆的工作原理开辟了新途径,并创造了增强学习能力和治疗与记忆相关疾病的可能性。相关成果11月7日发表于《自然-通讯》。


研究人员让培养皿中的细胞暴露于化学信号模式中。图片来源:NIKOLAY KUKUSHKIN

“学习和记忆通常只与大脑和脑细胞有关,但我们的研究表明,身体其他部位的细胞也可以学习和形成记忆。”论文作者之一、美国纽约大学的Nikolay V.Kukushkin解释说。

这项研究试图通过一种长期存在的神经学特性——集中-间隔效应来更好地了解非脑细胞是否有助于记忆。集中-间隔效应表明,人们以间隔的方式学习能够比一次性密集学习更好地记住信息。

在该研究中,科学家在实验室里研究了两种类型的非脑细胞—— 一种来自神经组织,另一种来自肾组织,并将它们暴露于不同模式的化学信号中,以模拟随着时间推移的学习过程,就像脑细胞在人们学习新信息时暴露于神经递质中一样。作为回应,非脑细胞开启了一个“记忆基因”——当脑细胞检测到信息中的模式并重组其连接以形成记忆时,也会开启这个基因。

为了监测记忆和学习过程,科学家改造了这些非脑细胞,使其产生一种发光的蛋白质。这种蛋白质可以指示“记忆基因”何时开启、何时关闭。结果显示,当模仿大脑中神经递质爆发的脉冲以有间隔的方式传递时,它们能够比一次性传递更强烈、更长时间地激活“记忆基因”。

“这反映了行动中的集中-间隔效应。”Kukushkin说,“研究表明,从间隔重复中学习的能力并不是脑细胞所独有的,事实上,它可能是所有细胞的基本特性。”

这些发现不仅提供了研究记忆的新方法,而且显示出潜在的健康益处。

“这一发现为理解记忆的工作原理打开了一扇大门,可能会产生更好的增强学习能力和治疗记忆问题的方法。”Kukushkin说,“与此同时,它表明,未来人们需要像对待大脑一样对待自己的身体。例如,胰腺会根据对过去饮食模式的记忆维持健康的血糖水平,或者癌细胞对化疗模式具有记忆。”

相关论文信息:

https://doi.org/10.1038/s41467-024-53922-x


《中国科学报》 (2024-11-13 第2版 国际)

编辑 | 许悦
排版 | 郭刚

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