法国意识流作家马塞尔·普鲁斯特曾将糕饼蘸入茶杯,那散发出的香味猛地打开了记忆之河的大门。这一文学意象如今被科学研究所证实:气味在长期记忆的形成中扮演着关键角色。
在一系列针对催眠小鼠的实验中,美国杜克大学医学中心的研究人员发现,气味对大脑中某些活动进程至关重要,尤其是在长期记忆的形成过程中。论文主要作者斯蒂芬·谢伊博士表示:“当你走进一间屋子,闻到一些味道时,这种感官体验可能会触发栩栩如生、充满情感的记忆——比如那些与你共同生活了多年的家庭成员。我们的研究旨在从细胞水平解释这一现象。”该研究成果发表在《神经科学杂志》(Journal of Neuroscience)上。
研究人员通过在老鼠大脑中创建新的记忆来检测记忆形成的强度,并在它们清醒镇静时观测其对记忆诱导刺激物的反应。谢伊博士说:“我们的工作独特之处在于,我们能够在细胞水平上检测记忆的产生,观察记忆形成时神经元细胞的变化,并研究记忆如何影响行为。”
研究人员通过刺激去甲肾上腺素的释放来创造记忆。去甲肾上腺素是一种与强烈情绪(如兴奋和恐惧)相关的化学物质。此前研究已证明去甲肾上腺素与持久记忆之间存在关联,尤其是在能引起强烈情绪的活动(如性交和分娩)中。在老鼠和人类体内,去甲肾上腺素还能通过影响大脑中的嗅球区域来调节嗅觉处理过程。
“动物依靠气味线索和去甲肾上腺素来对其他动物形成强烈记忆,记忆的形成与这两个要素密切相关。”谢伊说,“在这种条件下形成的长期记忆,往往能永久性地改变动物行为。”
研究团队尝试用电击刺激被麻醉小鼠的去甲肾上腺素分泌,同时给予食物或另一只小鼠尿液的气味。谢伊解释道:“我们想探究去甲肾上腺素和气味是否同为记忆形成的关键因素。本质上,我们重建了老鼠在经历社交活动时体内发生的化学反应。”
在小鼠被麻醉的状态下,研究人员能够更详细地观察其大脑活动。如果让它们保持清醒,周围环境可能会干扰记忆形成。谢伊说:“当这些小家伙睡着时,你可以观察大脑中的神经元如何接通记忆存储体。一旦它们醒来,我们就能判断它们是否在睡眠中建立了记忆。”
实验结果显示,刺激去甲肾上腺素释放后,神经元激活减少了近40%,这表明气味记忆已经形成。一天后,当小鼠清醒时,实验组观察到小鼠在接触特定气味时出现行为变化,表明它们能够回忆起在睡眠中接触过的气味。
“这一结果可能有助于我们进一步理解对人们社交行为意义重大的长期记忆是如何形成的。”论文合著者、神经生物学博士理查德·穆尼如是说。(来源:环球科学)