大脑中的光影魔术：揭示记忆的生成与擦除

作者：段跃初

在神经科学领域，记忆如何形成和存储的问题一直是最引人入胜的谜题之一。如今，一项创新的研究利用光的力量，在老鼠大脑中植入了恐惧的记忆，随后又成功地将其抹去。这一壮举不仅展示了记忆的细胞基础，还为记忆如何在大脑中编码和存储提供了直接证据。

这项研究由加州大学圣地亚哥分校的神经科学家罗伯托·马利诺领导，他们运用了一种称为光遗传学的技术。通过将光敏蛋白基因插入病毒，并将其注射到老鼠的大脑中，研究人员能够通过光纤传输蓝光脉冲来激活特定的脑细胞。
在实验中，研究人员模拟了经典的条件反射实验。他们向老鼠播放一个音调，并随后给予电击，使老鼠学会将这种声音与电击联系起来。然而，马利诺的团队通过光遗传学技术，仅凭光线就能在大脑中创造出同样的恐惧记忆。他们发现，通过激活处理声音和恐惧的大脑区域之间的神经元，即使老鼠从未经历过这些事件，也能产生恐惧的记忆。

通过控制经过基因改造的老鼠脑细胞对光的反应，研究人员能够对从未发生过的事件产生可怕的记忆——然后再次抹去这些记忆。致谢:Sadegh Nabavi和Sina Alizadeh

为了证明这一过程与记忆的形成确实相关，研究人员接着通过使用不同的光脉冲来消除这种联系，并通过再次激活LTP来恢复记忆。这表明，记忆的形成和擦除与神经元之间联系的加强和减弱密切相关。
这一发现为长期以来的理论提供了强有力的支持，即长时程增强（LTP）——海马体神经元之间通信能力的增强——是记忆的物理基础。尽管过去的研究暗示了LTP在记忆中的作用，但直到这项实验才获得了直接的证据。
尽管如此，研究人员指出，更复杂的记忆，如对工作场所或当地环境的记忆，可能涉及其他分子机制，因为这些记忆存储在大脑的不同区域。因此，尽管这项研究是记忆研究领域的重大进步，但对大脑如何处理复杂记忆的完整理解仍需进一步的探索。
马利诺和他的团队对实验的成功感到欣慰，并庆祝这一成果。他们的工作不仅为记忆的奥秘提供了新的见解，还为未来的神经科学研究和治疗记忆障碍性疾病开辟了新的道路。随着科学技术的不断进步，我们可以期待更多关于大脑如何编码、存储和回忆信息的发现。

参考资料

Flashes of light show how memories are made | Nature