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颠覆认知:基因持续活跃对记忆维持并非关键

2026-04-28 15:26 Irina Calin-Jageman, eNeuro 阅读 0
核心摘要: 一项发表于《eNeuro》的新研究对长期记忆维持的传统模型提出了质疑。该研究以海兔为模型,发现转录变化对记忆形成至关重要,但记忆一旦形成,其长期维持可能并不依赖于基因的持续广泛活

颠覆认知:基因持续活跃对记忆维持并非关键

转录变化对于将新经验转化为记忆至关重要,但一项新研究表明,它们可能并非记忆长期维持的必需条件。这项于三月发表在《eNeuro》期刊上的研究结果,与当前一种主流模型相悖。该模型认为,转录的正反馈环有助于维持长期记忆。多米尼加大学生物科学教授、本研究的首席研究员Irina Calin-Jageman指出,这些发现虽然挑战了既有理论,但也为转录如何维持长期记忆提出了一系列新的假设,并暗示那些其调控能持续长达两周的少数基因可能“至关重要”。

麦吉尔大学神经病学和神经外科的杰出詹姆斯·麦吉尔教授Wayne Sossin(该论文的审稿人之一)评论道,这项在加州海兔(Aplysia californica中获得的结果,是“我们理解转录在长期记忆形成中作用这一重要问题道路上的一小步”。他认为,推翻现有模型“并未在科学界获得应有的关注”,但科学的进步正是建立在推翻旧理论的基础之上。

Irina Calin-Jageman及其同事在2020年的一篇论文中曾指出,即使行为反应恢复到基线水平,加州海兔对电击的敏感性依然存在。多米尼加大学心理学教授、本研究的另一位研究员Robert Calin-Jageman表示,除了七个“似乎从未消失”的转录本外,海兔的基因表达几乎没有表现出持久的变化。他指出,正是这种基因表达与记忆行为表现之间的脱节,促使该团队进一步研究当记忆仅部分消退时所表达的基因。

在这项新研究中,研究人员对海兔身体的一侧进行了四次电击,每30分钟一次,持续两小时。一天后,他们对海兔身体两侧施加了弱电击,结果显示,在经过致敏处理的一侧,海兔的虹吸管收缩时间几乎是未致敏侧的两倍。除了之前发现的七个持久性转录本外,研究人员还在每只海兔致敏侧的胸膜神经节中,观察到与非致敏侧相比,其余1198个基因出现了上调或下调。

五天后,当再次施加弱电击时,海兔的虹吸管收缩时间比第二次电击后有所减少,但仍长于未经致敏处理的海兔,这表明记忆虽然部分消退,但并未完全遗忘。然而,无论是致敏还是非致敏神经节,都显示出转录水平已恢复到基线,除了那些持久性转录本。

Irina Calin-Jageman表示,她计划深入研究这个问题,以确定转录程序是否会“集中到一小部分细胞中,而不是像训练后一天那样广泛分布”。

然而,一些研究人员对这些发现并不感到惊讶。休斯顿德克萨斯大学健康科学中心神经生物学和解剖学教授Harel Shouval(未参与此项新研究)指出,细胞范围的反应,如转录调控,不太可能解释记忆维持所依赖的突触特异性变化。他认为,神经元可能通过调控转录本的翻译方式来维持记忆。

Irina Calin-Jageman承认,确实存在一些非转录机制的迹象,“但在某种程度上,这些机制更难被证实,因为我们尚不清楚它们的具体性质。”纽约大学神经科学教授Eric Klann表示,目前尚无法将持续的转录或翻译变化与记忆维持建立因果联系。他指出,为了实现这一目标,该领域需要转向单细胞多组学研究,直接靶向那些被认为参与存储特定记忆的印迹细胞(engram cells)。


参考文献: Irina V. Calin-Jageman, Robert J. Calin-Jageman. Gene Expression Changes Associated with Partially Faded Long-Term Sensitization in Aplysia. eNeuro, 2026; DOI: 10.1523/ENEURO.0477-25.2026
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