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诺奖得主利根川进逝世:记忆研究的“思想巨人”

2026-07-18 08:53 泉水 生物行 阅读 0
核心摘要: 诺贝尔生理学或医学奖得主利根川进于7月11日逝世,享年86岁。他因阐明抗体多样性机制而获1987年诺奖,并开创了转基因小鼠技术。晚年,利根川进将研究重心转向学习与记忆领域,成为“记忆

诺奖得主利根川进逝世:记忆研究的“思想巨人”

诺贝尔生理学或医学奖得主、享誉全球的神经科学家利根川进(Susumu Tonegawa)于2024年7月11日逝世,享年86岁。他不仅因阐明抗体多样性机制而荣获1987年诺贝尔奖,更在晚年将研究重心转向学习与记忆领域,成为“记忆印迹神经科学”的奠基人,其开创性的工作深刻改变了我们对记忆本质的理解。

利根川进的实验室以其大胆且颠覆性的实验而闻名。2014年,当时还是其实验室研究生的Dheeraj Roy进行了一项引人注目的实验。他通过阻断蛋白质合成诱导小鼠产生逆行性遗忘,而蛋白质合成对记忆形成至关重要。然而,当Roy和他的同事们重新激活了被认为储存着这些动物记忆的神经元时,这些失忆小鼠竟然恢复了记忆

“基本上,我们重新激活了记忆印迹的每一只失忆小鼠,都表现出正常的记忆回溯能力,与对照组动物没有任何区别,”现任布法罗大学生理学和生物物理学助理教授的Roy回忆道。“利根川进非常喜欢这个结果;他喜欢任何与人们普遍认知相悖的发现。”

在2010年代发表的一系列论文中,利根川进及其团队展示了通过光遗传学技术激活特定细胞亚群,就能够重新激活一段记忆,改变其情感效价,甚至制造一段虚假记忆。波士顿大学心理学和脑科学副教授Steve Ramirez(他曾是利根川进的博士生)表示,这项工作开创了“记忆印迹神经科学”(engram neuroscience)这一全新领域。

“他进行了这些真正大胆的实验,提出了真正大胆的想法,有时甚至需要整个领域花一段时间才能跟上,”多伦多儿童医院高级科学家Sheena Josselyn评价道。她曾与利根川进共同指导课程并撰写综述。

利根川进的科学贡献远不止于此。他曾是转基因小鼠技术的先驱,例如,他创造了CAMKII基因敲除小鼠,这使得研究人员能够以细胞类型和大脑区域特异性的方式操纵基因。Ramirez指出,他以一种前所未有的方式将神经科学与遗传学结合起来。

除了卓越的科研成就,利根川进还致力于推动科研机构的发展。他创立了麻省理工学院(MIT)的学习与记忆中心(现更名为皮考尔学习与记忆研究所),并曾担任理化学研究所-麻省理工学院神经回路遗传学中心主任以及理化学研究所脑科学研究中心主任。

Josselyn形容利根川进是一位“思想巨人”和一位激烈的竞争者,但同时也是一位“可爱的人”。“他在生活的某些方面很害羞,但在科学上从不退缩,”她说。“整个神经科学界都将怀念他那种大胆的思维方式。”

利根川进的学术生涯始于分子生物学。在阅读了操纵子理论(原核基因调控模型)的基础论文后,他决定投身分子生物学研究。他于1968年在加州大学圣迭戈分校获得博士学位,专注于λ噬菌体的转录控制,并在索尔克研究所进行了博士后研究。

他进入免疫学领域是在巴塞尔免疫学研究所任职之后,在那里他遇到了一个成为他诺贝尔奖工作核心的争论——即抗体是如何产生的。1981年,他回到美国,在麻省理工学院癌症研究中心继续这项工作。

然而,在赢得诺贝尔奖之后,利根川进渴望解决另一个科学难题,这促使他转向神经科学。“我想继续研究同样神秘且尚未解决的科学问题,”他在接受拉斯克基金会采访时表示。他选择记忆作为研究对象,因为它“似乎是决策、思维、情感、意识等各种心智现象的核心。”

1996年初,当时刚获得博士学位的曾红葵(Hongkui Zeng)面试了利根川进实验室的职位。“他说,‘我将向你展示一些将永远改变神经科学的东西,’”曾红葵回忆道。利根川进利用其分子生物学背景的基因工程技术,创造了CAMKII-Cre转基因小鼠,这提供了“惊人的基因控制能力”,现任艾伦研究所所长的曾红葵说道。他随后敲除了特定细胞类型中的神经基因,如NMDA受体,以证明它们在记忆形成中的关键作用。

但利根川进的目标超越了基因和分子层面,曾红葵说。“他一直在寻找突触水平变化的证据,寻找储存记忆的这种细胞集合。于是,他开始着手解决这个问题。”

最终,利根川进及其团队找到了“我们认为是记忆在大脑中的物理对应物”,Ramirez说,这预示着人工控制记忆的新时代。

利根川进发现,记忆印迹(engrams)的存在超越了学习和记忆的离散脑区。例如,两项研究表明,大脑皮层也存在印迹样变化,并且印迹似乎遍布整个大脑,包括丘脑等区域。“这始终是他的梦想。2012年我见到他时,他说我们需要在全脑层面解释记忆,”Roy说。“他对海马体已经感到厌倦了。”

利根川进的另一个爱好是棒球。在麻省理工学院期间,他经常带实验室成员去看红袜队的比赛,Ramirez回忆道。“他可以滔滔不绝地谈论的两件事,也几乎是他唯一能真正谈论的两件事,就是科学或红袜队。”他还带着实验室成员外出滑雪,每年冬天都会邀请他们到家中参加一场盛大的晚宴,并请百老汇演员表演。

利根川进一直管理着他在麻省理工学院的实验室,直至去世。尽管在2006年,他因一项大学调查发现他曾劝阻一名年轻研究员接受教职(因其工作与实验室重叠)而辞去了皮考尔研究所主任的职务。

曾红葵表示,他内心深处是一位雄心勃勃且富有竞争精神的科学家,在与人合作时可能直言不讳。“他有很高的期望,并期望独立性,”她补充道。“他真的是那种不屈不挠的人。”


参考文献: Liu, X., Ramirez, S., Redondo, R. L., Pignatelli, M., & Tonegawa, S. Optogenetic stimulation of a hippocampal engram activates fear memory recall. Nature, 2012; DOI: 10.1038/nature11028
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