你是否曾有过这样的体验:明明第一次见到某个场景,却感觉似曾相识?这种被称为“幻觉记忆”或“既视感”的现象,源于大脑海马区的功能异常。最新研究表明,海马区在情景记忆中扮演关键角色,其损伤可能导致新旧记忆混淆,从而产生似曾相识的错觉。
情景记忆是指对个人亲身经历、发生在特定时间和地点的事件的记忆。麻省理工学院神经生物学教授、诺贝尔奖得主利根川进(Susumu Tonegawa)及其团队,通过与布里斯托尔大学的合作,聚焦于海马区在记忆处理中的作用。他们发现,海马区负责识别新旧情景的相似性,当该区域功能受损时,大脑难以区分相似但不同的环境,从而引发幻觉记忆。
研究团队利用小鼠模型验证了这一假说。他们通过基因工程技术,破坏了小鼠海马区中编码N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受体的基因。NMDA受体是学习与记忆过程中的关键分子,参与突触可塑性的调控。实验分为两组:基因突变小鼠和正常小鼠。首先,将所有小鼠放入一个装有通电金属地板的容器中,使其记住这一环境。随后,给予轻微电击,建立条件性恐惧记忆。第二天,将小鼠分别放回原容器和一个相似但不同的笼子(气味、顶部形状和地板类型略有变化)。结果发现,正常小鼠在原容器中表现出恐惧(僵直行为),而在相似笼子中则无恐惧反应,表明它们能区分两个环境。相反,基因突变小鼠在两个环境中均表现出恐惧,说明它们无法区分相似情景,产生了记忆混淆。
为进一步确认,研究人员将电极植入小鼠海马区,记录神经元活动。结果显示,正常小鼠在进入相似笼子时,海马区出现强烈的电信号,表明大脑正在编码新环境与旧记忆的差异;而基因突变小鼠的海马区在两个环境中均无显著反应,提示其无法识别环境变化。利根川进指出,这证实了海马区在模式分离(pattern separation)中的核心作用——即区分相似记忆的能力。
这项发现为理解年龄相关和神经退行性疾病(如阿尔茨海默病)中的情景记忆缺损提供了新视角。阿尔茨海默病患者常表现出情景记忆障碍,例如无法回忆特定事件的时间和地点,但可能保留部分学习能力。利根川进表示:“未来,基于对海马区机制的研究,我们有望开发新型药物,以减轻因年龄或疾病导致的情景记忆衰退。”