《細胞》：分子馬達鑄造記憶

科學家找到了將經歷與認知聯系起來的分子機制

大腦如何形成一次記憶?通常，我們的經歷和相互作用會以某種方式在大腦中留下烙印，然而神經細胞究竟是如何改變它們的連接從而形成記憶，卻一直是個未解之謎。如今，科學家表示，他們找到了將經歷與認知聯系起來的分子機制，而這一切似乎全部要歸功于一臺微小的分子發動機。

科學家找到了將經歷與認知聯系起來的分子機制。

(圖片提供：CORBIS)

科學家相信，記憶的存儲與一個名為長時程增強(LTP)的過程有關，該過程強化了神經細胞對之間的聯系。神經細胞通過釋放神經傳遞素——用于刺激周圍“鄰居”的受體——來進行交流，而LTP能夠觸發更多的受體聚集在接收細胞的細胞膜上，從而使其對于到來的信息更為敏感。

之前的研究表明，肌動蛋白和肌球蛋白——在肌肉收縮中扮演重要角色的兩種蛋白質——在神經細胞的受體積聚過程中起到了關鍵作用。為了研究這種可能性，美國北卡羅萊納州達勒姆市杜克大學醫學中心的神經生物學家Michael Ehlers和他的同事，利用定時成像和生物化學方法，對小鼠的大腦切片進行了研究。這些試驗顯示，一個引入的信號能夠觸發大量的鈣進入一個神經細胞。這些鈣會激活一種肌球蛋白——肌球蛋白Vb，從而促使它獲得儲存在細胞深處的受體包，并將這些受體包帶到神經細胞的信號位點，在這里，受體能夠接收神經傳遞素，并參與LTP過程。

為證實肌球蛋白Vb的確是讓認知過程變為可能的發動機，Ehlers和他的同事利用化學方法抑制神經細胞中的肌球蛋白Vb，這些細胞于是便無法產生LTP。研究人員在最新一期的《細胞》雜志上報告了這一研究成果。Ehlers指出：“對于一個馬達分子竟然能夠解釋大多數的膜傳輸過程，我們感到非常驚訝。事實上，它很可能就是形成記憶的‘發動機’。”

在美國亞拉巴馬州奧本大學從事細胞信號研究的神經生物學家Marie Wooten認為：“研究人員所做的工作將許多點連接在一起。”Wooten指出，這篇論文一層一層地展示了，神經細胞如何在LTP期間將受體轉移到它們的外部膜。夏洛茨維爾市弗吉尼亞大學的神經科學家Bettina Winckler對此表示贊同。Winckler表示，“這篇論文就像是一塊鉆石”，或者說是一臺設計完美的發動機。她說：“它能夠完美地適應每件事物。”