黑衣人！美科學(xué)家使用閃光可消除老鼠的特定記憶

這聽起來像是科幻電影《黑衣人》中的情節(jié)，劇中“黑衣人”特工使用閃光器擦除人類記憶。目前，美國加州科學(xué)家最新研制一種類似裝置，使科幻技術(shù)更接近現(xiàn)實(shí)，能夠用閃光成功消除老鼠的記憶?？茖W(xué)家使用閃光擦除老鼠的特殊記憶，并證實(shí)老鼠大腦如何恢復(fù)情景記憶的基礎(chǔ)理論。這項(xiàng)技術(shù)叫做“光遺傳學(xué)(optogenetics)”，是由美國斯坦福大學(xué)科學(xué)家卡爾-迪塞羅斯(KarlDiesseroth)提出的，使用一種新的方法通過閃光控制大腦神經(jīng)細(xì)胞。

該技術(shù)正在迅速成為調(diào)查研究大腦功能的新標(biāo)準(zhǔn)方法，美國加州大學(xué)戴維斯分校的KazumasaTanaka和布萊恩-維爾特根(BrianWiltgen)應(yīng)用光遺傳學(xué)技術(shù)測試關(guān)于記憶恢復(fù)的理論。

維爾特根指出，神經(jīng)系統(tǒng)科學(xué)家理論認(rèn)為，恢復(fù)情景記憶(關(guān)于特定地點(diǎn)和事件的記憶內(nèi)容)涉及到大腦皮質(zhì)和海馬體的協(xié)調(diào)活動。通過分析大腦皮質(zhì)和海馬體在記憶恢復(fù)過程產(chǎn)生的活動類型，可使人們重新體驗(yàn)這一記憶內(nèi)容。

如果海馬體受到損傷，患者將失去之前的大腦記憶，然而之前理論模式很難直接測試，直至光遺傳學(xué)技術(shù)出現(xiàn)。維爾特根和同事對轉(zhuǎn)基因老鼠進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，當(dāng)它的神經(jīng)細(xì)胞被激活，均呈現(xiàn)綠色熒光，并表達(dá)一種特殊蛋白質(zhì)起到關(guān)鍵作用，在閃光刺激下是否激活神經(jīng)細(xì)胞。

因此科學(xué)家能夠精確地測定激活恢復(fù)記憶的皮質(zhì)和海馬體中的神經(jīng)細(xì)胞，同時(shí)通過光纖電纜的光線進(jìn)行直接刺激。他們將老鼠放在籠子里，并實(shí)施溫和的電擊，正常情況下，老鼠在一個(gè)新的環(huán)境中會用鼻子四處嗅聞和探索，但當(dāng)放入籠子中，這些之前曾在籠子被電擊的老鼠會產(chǎn)生一種“恐懼響應(yīng)”。

KazumasaTanaka和維爾特根在實(shí)驗(yàn)中對老鼠記憶恢復(fù)過程中進(jìn)行光線刺激，首次證實(shí)能夠?qū)@些涉及學(xué)習(xí)和演示的神經(jīng)細(xì)胞進(jìn)行標(biāo)識。之后他們能夠切換海馬體中特殊的神經(jīng)細(xì)胞，表明老鼠失去了關(guān)于電擊的不愉快記憶內(nèi)容。同時(shí)，他們研究顯示切換老鼠海馬體中其它細(xì)胞并不會影響記憶恢復(fù)。