大腦不是唯一存儲記憶之所,您知道嗎

我們常常認爲我們的大腦是控制我們身體的計算中心,我們有意識(和無意識)生活的一切都在這裡被處理和存儲。神經元處於這一令人稱奇的生物機制的核心,它們參與的事情涵蓋了從大腦如何處理食物到調節各類身體系統及其功能。

比如,製造、存儲和回憶記憶,長久以來一直被視作是大腦的專屬範疇。我們這樣想並非偶然。幾十年來,神經科學家一直將記憶理解爲一個複雜的神經過程,涉及大腦中的突觸連接和結構,如海馬體。簡而言之,大腦是驅動這個沒有思想的身體的控制中心——二者之間存在明顯的界限。

但要是大腦和身體並非如我們所想象的那般截然不同呢?要是記憶不單單侷限於大腦的神經迴路呢?這些是紐約大學科學家的新研究開始揭示的問題,揭示了爲什麼支撐我們對記憶和身體的思考方式的基本假設可能都是錯誤的。

不同類型的記憶——從情感體驗到事實知識——存儲於大腦的不同區域,神經元通過電信號和化學信號進行交流。這個過程涉及諸如 CREB 蛋白之類的關鍵分子參與者,它有助於把短期體驗轉化爲長期記憶。這個過程發生在大腦中已知的用於存儲記憶的區域。但紐約大學研究人員的一項具有開創性的研究表明,身體中的每個細胞都有記憶、學習和適應的潛力。

通常認爲,學習和記憶僅與大腦和腦細胞相關,然而我們的研究顯示,身體裡的其他細胞同樣能夠學習並形成記憶,

該研究的領銜作者尼古拉·庫庫什金(Nikolay Kukushkin)在向紐約大學發表的一份聲明中表示。

爲開展實驗,庫庫什金與該論文的合著者研發出了一個精妙的系統,用於測試非腦細胞中的記憶形成情況。

研究人員對兩種不同的人類細胞系進行了改造,其中一種源自神經母細胞瘤(神經細胞),另一種來自腎組織。他們將這些細胞暴露於不同的化學信號模式,這類似於腦細胞在遭遇新信息時接觸神經遞質的模式。

這致使當與記憶相關的基因被激活時,細胞會產生一種發光蛋白,從而讓科學家能夠知曉某種‘學習’是何時發生的。

該實驗依託於衆所周知的“間隔效應”,這是一種學習原則,指的是在重複、分散的時段中學習信息,要比在單次高強度的集中學習中能更好地留存。研究人員通過定時脈衝的方式向非腦細胞施加化學信號。他們發現,這些細胞能夠區分不同的模式,令人震驚的是,脈衝刺激激活了其與記憶相關的基因。

這項研究不僅挑戰了我們對記憶的理解,還開闢了科學探索的新領域。如果全身的細胞都能“記住”和“學習”,這對我們的健康以及對構成個體的生物過程的理解意味着什麼?首席研究員尼古拉·庫庫什金(Nikolay Kukushkin)稱,在記憶方面,我們可能需要將我們的身體視爲與大腦並非完全不同。

“[我們可以]思考我們的胰腺是如何記住過去的飲食模式的,以維持健康的血糖水平,或者思考癌細胞對化療模式的記憶,”庫庫什金在其紐約大學的聲明中表示。這項研究給我們提了個醒,就像胚胎幹細胞研究中的那些開創性實驗一樣,對於更好地理解我們的身體和大腦如何協同工作至關重要。