众所周知，我们的大脑，尤其是大脑细胞，负责储存记忆。然而，一项发表在《自然-通讯》（Nature Communications）上的新研究表明，身体其他部位的细胞也具有记忆功能。这一发现为理解记忆的工作机制开辟了新途径，并为增强学习能力和治疗记忆相关疾病带来了可能性。
“学习和记忆通常被认为是大脑及其细胞的专属功能，但我们的研究表明，身体的其他细胞也可以学习并形成记忆。”研究的主要作者尼古拉·V·库库什金（Nikolay V. Kukushkin）解释道。
研究团队试图通过借鉴一种长期确立的神经学特性——集中-间隔效应（massed-spaced effect），更深入地了解非大脑细胞是否也能协助记忆。集中-间隔效应表明，与一次性集中学习（如考前突击复习）相比，我们在分段间隔学习时更容易记住信息。
在《自然-通讯》的研究中，科学家通过实验室研究两种类型的人体非大脑细胞（一种来自神经组织，另一种来自肾组织），模拟时间上的学习过程。他们将这些细胞暴露在不同模式的化学信号中，就像大脑细胞在我们学习新信息时接收到神经递质的信号模式一样。实验发现，这些非大脑细胞激活了一种“记忆基因”（memory gene），这与大脑细胞在识别信息模式并重构连接以形成记忆时激活的基因是相同的。
为了监测记忆和学习的过程，科学家们对这些非大脑细胞进行了基因改造，使它们能够产生一种发光蛋白。当记忆基因被激活或关闭时，这种蛋白会亮起或熄灭。
结果显示，这些细胞能够区分出模拟脑中神经递质突发信号的化学脉冲是重复出现的，还是只是持续的信号——这与我们的大脑神经元在间隔学习（分段学习）时记录信息的方式相似，而不是一次性“填鸭式”学习。具体来说，当这些脉冲以间隔的方式传递时，它们激活“记忆基因”的效果更强，持续时间更长，而当信号集中一次性传递时，效果则不如前者。
“这反映了集中-间隔效应的实际作用。”库库什金说道，“这表明，从间隔重复学习中获益的能力不仅仅是大脑细胞的专属特性，而可能是所有细胞的一种基本属性。”
参考文献
Kukushkin, N.V., Carney, R.E., Tabassum, T. et al. The massed-spaced learning effect in non-neural human cells. Nat Commun 15, 9635 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-024-53922-x
Leave a comment