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新理论挑战有关人类长期记忆的传统观点

时间:2005-01-19 12:19来源:生物导航网 作者:admin 阅读:
你是怎么记住自己名字的?是否有可能忘记它?这种记忆的痕迹似乎永久镌刻在大脑中,不可能忘怀。目前,对于长期记忆的观点是,从分子水平看,产生了新蛋白质,也即蛋白质的翻译过程。是这些新合成的蛋白质保存了记忆。也就是说,每个新记忆都在脑中对应着相应的蛋白质。但美国西北大学神经学家罗特勃格及其博士生杰罗米-里卡特在《神经病学》2005年1月刊上载文提出了新观点,对上述传统观点提出了挑战。

罗特勃格说,除永久记忆外,大脑中还有种"动态的、亚稳定"记忆过程。凭主观经验,人们一直认为永久记忆是记忆通过许多大脑神经网络反复加强的结果。比如,我们自己的名字存在于数不清的神经回路中,很难遗忘。但每个神经回路都具有可塑性,也不可能终生存在,所以从理论上讲人可能忘掉自己的名字。这在严重的阿尔茨海默症患者身上已经得到验证。这种不稳定的记忆机制有很大适应性,即使在少数情况下发生错误也可得到迅速补救,这相比永久记忆,优越性显而易见。

为解释记忆的高度适应性,罗特勃格的新观点认为学习过程激活了某些神经突触,需要储存长期记忆时,大脑迅速改变其中某些蛋白质的构型。这挑战了已被人们接受了40年的传统理论:新合成的蛋白质被运送到最近激活的突触后,保存了长期记忆。事实上,上述传统观点是艾里克-坎德尔理论的核心,他因此曾获得诺贝尔奖金。

那么,记忆究竟是象大多数学者认为的那样,基于蛋白质的合成,还是如新观点所言,是已有蛋白质构型的改变?至少传统观点有严重缺陷,有足够事实证明没有蛋白质合成,一样能保存记忆。罗特勃格指出,传统观点的主要证据来源于对蛋白合成抑制剂的研究,但这些研究结果值得商榷。例如,足以阻断90%蛋白质合成的蛋白合成抑制剂通常不对记忆造成损害,而其非蛋白合成抑制的副作用却可造成记忆丢失。

罗特勃格同意一百年前关于学习激活神经突触的理论。但他不同意目前有关这种激活是基于新合成蛋白质的说法。根据大量基础生物化学过程研究,他认为学习引起突触已有蛋白质的构型修饰,这种构型修饰是保存长期记忆的唯一机理。为进一步解释构型修饰,罗特勃格认为大脑平时实际上不断地"秘密复习"着过去的体验。长期记忆的形成有赖于这种正反馈复习机制,在这种机制下不断更新或微调着已有蛋白质的构型。细胞内的蛋白质合成后修饰、突触间信息传递和神经细胞、神经网络间的和谐互动是维持永久记忆的关键。许多存在于突触间的因子以及蛋白酶、蛋白激酶、磷酸化酶参与已有蛋白质的修饰过程。这些修饰因子通过细胞间的正反馈(对话)依次起作用,而它们又是受神经突触传递的兴奋性(如谷氨酸盐)或抑制性神经递质(如伽马氨基丁酸)调控。这种自主正反馈系统还有种内建机制用来避免反馈失控,使记忆如核爆炸般地增加。

尽管罗特勃格的观点被认为离经叛道,他仍认为科学家应该不被传统观点束缚,提出合理的假说。对记忆原理的更精确描述有助于诊断和治疗精神发育迟滞、阿尔茨海默症等可引起记忆损害的疾病。他说:"可以肯定,在长期记忆机制研究的各种假说中,蛋白质合成后修饰/正反馈模型有足够的论据支持。新假说将开辟大脑长期记忆机制研究的新方向.
(责任编辑:泉水)
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