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刚刚,《自然》重磅发布!美国首次发现记忆形成的分子机制

(来源:抗衰老产业联盟)

大脑竟然自带三把“分子时间锁”,精准决定你的每一段记忆是存活几天、几周,还是伴随终生——这项刚刚登上《自然》的发现,或彻底颠覆我们对“遗忘”的认知。

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【重磅发布】北京时间2025年11月26日,顶尖学术期刊《自然》(Nature)刊发了一项里程碑式的研究。来自美国洛克菲勒大学的Priya Rajasethupathy教授团队,首次揭示了大脑将短时记忆转化为长时记忆的完整分子机制。这不仅解释了为什么我们能记住童年的创伤却忘了昨天的午饭,更为阿尔茨海默病等记忆障碍的治疗提供了全新的“修路”方案。

夜深人静时,你是否想过:大脑每天接收无数信息,它是如何决定哪些画面变成“永久存档”,哪些画面被丢进“回收站”?

过去几十年来,科学家一直认为记忆像个电灯开关:海马体负责点火,一旦通过,记忆就会像文件一样被转存到大脑皮层永久保存。

但这个理论太简单了。它解释不了为什么有些记忆明明已经形成,却在几天后莫名消失;而有些记忆却能跨越几十年,历久弥新。

为了解开这个谜团,研究团队在美国洛克菲勒大学的实验室里,策划了一场“记忆的生死大逃杀”。

他们给小鼠戴上了微型VR(虚拟现实)设备,创造了一个“楚门的世界”。在这个世界里,小鼠会经历高频重复的事件(重要记忆)和偶尔发生的事件(次要记忆)。结果正如预期:那些高频出现的事件,被小鼠牢牢记住了数周;而那些偶尔出现的插曲,虽然当下记住了,但没过几天就被遗忘得一干二净。

真正的秘密,就藏在这“遗忘”与“记住”的分叉路口。

第一道关卡:丘脑中的“几天”

研究人员利用单细胞测序技术,潜入小鼠的大脑深处,在丘脑前核(ANT)——一个连接海马体和皮层的关键枢纽——发现了一丝诡异的波动。

当记忆形成时,并没有什么惊天动地的变化。但在记忆形成后的几天里,一个名叫Camta1的分子悄然苏醒了。

这是一种对钙信号极其敏感的转录因子。研究人员尝试用CRISPR技术敲除了这个基因,结果发生了令人毛骨悚然的一幕:

小鼠的学习能力完全正常,它们能像普通老鼠一样学会走迷宫。但是,仅仅过了几天,这段记忆就凭空消失了。

Camta1是记忆的第一把锁,它负责给记忆续命“几天”。 如果没有它,记忆就像写在沙滩上的字,潮水一涨就没了。

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第二道关卡:接力棒交接

但这还不够。那些能维持数周的记忆,又是怎么做到的?

研究团队发现,随着时间的推移,Camta1的活性逐渐下降,而另一个名叫TCF4的转录因子接过了接力棒。

TCF4负责加固神经元之间的连接结构。当研究人员敲除TCF4后,小鼠的记忆虽然能挺过前几天(因为Camta1还在),但在几周后的测试中,它们又把这就事儿忘光了。

TCF4是记忆的第二把锁,它负责将记忆的有效期延长至“数周”。

这简直就是一场精密的分子接力赛!只要任何一棒掉链子,记忆就会在那个特定的时间点瞬间崩塌。

但是,最让人震撼的发现还在后面。

那些伴随终生的记忆,究竟藏在哪?

视线从丘脑转移到了大脑的高级指挥中心——前扣带皮层(ACC)。在这里,一种名为Ash1l的分子作为“终极BOSS”登场了。

Ash1l不是普通的修补匠,它是一位组蛋白甲基转移酶。用通俗的话说,它是来“改写历史”的。它不直接参与记忆的形成,而是通过表观遗传修饰,直接改变了神经元DNA的折叠方式,给记忆打上了永久的烙印。

敲除Ash1l的小鼠,学习没问题,短期记忆没问题,中期记忆也没问题。但在几个月后的测试中,它们的记忆消失了。

Ash1l是记忆的终极之锁,它负责将记忆转化为“永久”。

这项研究最颠覆的地方在于:它告诉我们,记忆不是一张拍立得照片,而是一个持续施工的工程。

Camta1 是打地基的,保你几天不倒;

TCF4 是砌墙的,保你几周稳固;

Ash1l 是刷漆封顶的,保你风雨不侵。

这三个分子并没有参与“学习”这个动作,它们只负责“保存”。这解释了为什么有些老年痴呆患者能学会新东西,却转头就忘——他们的摄像机没坏,是硬盘的写入程序崩了。

正如研究者Priya Rajasethupathy所说:我们选择记住什么,不是一次性的开关,而是一个不断进化的过程。

大脑用这种近乎残酷的筛选机制告诉我们:只有通过层层关卡的考验,那些最深刻的经历,才有资格刻入你的生命。

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参考文献:

Terceros, A., Chen, C., Harada, Y., Eilers, T., Gebremedhin, M., Hamard, P. J., ... & Rajasethupathy, P. (2025). Thalamocortical transcriptional gates coordinate memory stabilization. Nature.

Rajasethupathy, P. (2025). Sequential transcriptional gates in the thalamo-cortical circuit coordinate memory stabilization. bioRxiv.

文章来源:百度新闻

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