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【原创】记忆能被编辑?中科院深理工专家:有可能
来源:读创/深圳商报
编辑:杨晚霞

读创/深圳商报记者 袁斯茹
记忆有好有坏,未来人们能否保留需要的记忆,消除不需要的记忆?近日,加拿大皇家科学院院士、中科院深圳理工大学(筹)生命健康学院院长王玉田在格致论道论坛上表示,“我的答案是明确的,有可能现在还没达到,但不远的将来就能达到。”
被称为“记忆编辑师”的王玉田认为,未来可以根据不同的记忆编码,精准设计方法来干预记忆,甚至用于治疗阿尔茨海默症、创伤后应激障碍(PTSD)等脑疾病。
海马体参与记忆
人脑只有1.5千克左右,却包含了860亿个神经元,堪称宇宙内最复杂的器官。
为研究大脑记忆,麦吉尔大学终身教授黄德斌曾在王玉田团队的实验室展开实验,将小鼠放在一个装了水的桶中,桶内有一个平台。60秒以内小鼠自主找不到平台,实验人员就将其放在平台上,并通过设计标志,让小鼠记住平台的位置。重复几次后,小鼠找到平台的时候由60秒缩短到了8秒。
“这个实验为我们研究大脑记忆提供了方法,下一步是找到大脑的什么位置控制学习。”王玉田说。
上世纪中期,有一位HM患者为脑神经科学提供了重要研究参考。这位病人由于癫痫病而切除了脑内的海马体组织,从此只能记住几分钟内发生的事。为进一步论证,科学家通过切除小鼠脑内的海马体,发现它们的从此只拥有短期记忆,证明了海马体是一个与空间记忆紧密相关的部位。

神经突触有可塑性
此后,科学家又发现了海马体的可塑性变化。
大脑内的860亿个神经元相互连接形成了神经网络,其中突触作为连接网络的结构,还负责神经元间的信息传递。研究发现,可通过科学手段调节突触间联系的强与弱,即突触具有可塑性。而海马体中的突触可塑性,为研究记忆提供了思路。
1997年,王玉田团队发现了一种调节突触可塑性的方法,相关研究发表于国际顶级期刊《自然》。
突触后膜表面的受体是一种离子通道,王玉田团队发现改变通道数量,就能改变突触之间的连接。“就像高速公路,假设有3条车道,在上下班高峰期会受到限制。如果有5条车道,通行会快很多。”王玉田表示。
进一步地,团队证明了突触受体越多,记忆力越好,反之亦然。“由此引出了一个假说:调节受体的数目,就可以调节记忆。如果要延长记忆,就要让更多的受体存在于突触表面。”王玉田说。
此后,团队设计实验,让药物多肽到达小鼠大脑的海马体,来阻断受体数量下降。实验中有一个明箱和一个暗箱相连,天生喜欢暗的小鼠会主动跑进暗箱,而每次进入暗箱就给它一定的电流刺激。此后小鼠从明箱进入暗箱的时间越长,就说明它记忆力越强。
团队此后用同样方法观察一组注射了多肽的小鼠,发现它们进入暗箱的时间更长了,说明多肽可以用于延缓正常小鼠的记忆消退。

用于阿尔茨海默症的研究
多肽是否可进一步用于延缓脑疾病小鼠的记忆衰退?
为此,王玉田团队采用类似的实验,给患有阿尔茨海默症的小鼠注射多肽,显示给药可以延缓记忆消退。
“这个实验只是证明有延缓或消除记忆的可能性,但仍存在局限性,比如好的和坏的记忆都被延缓了,这不是我们真正需要的。”王玉田说。
此外,不同的记忆是否有不同的形成机制,这也是需要科学家进一步研究的问题。“只有这样才能选择性保留想要的记忆,消除不要的,这也是我们下一步努力的方向。”王玉田表示。
△去年11月,王玉田接受中科院深理工聘书
去年11月,王玉田接受聘书,成为中科院深理工生命健康学院的首任院长。他在学习记忆障碍、脑中风、癫痫、药物成瘾等重大中枢神经系统疾病的特异性药物开发中取得了一系列国际领先的成果,并将理论的突破应用于临床实践,拥有多项国际保护的药物专利。“我们将筹建基础生物系,为生命科学和医学科学的研究提供理论支撑。同时,培养健康领域特别是脑科学领域人才,”王玉田表示,“希望未来几年,尽快把我们实验室的成果推向临床。”
(图片来自中科院深理工)
审读:谭录岗

 
 
 
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