華裔諾獎得主顛覆性發現：記憶究竟在哪里

　　長期以來，人們一直認為記憶儲存在突觸中。然而，著名華裔科學家錢永健（Roger Tsien）教授的一項最新研究對此提出了挑戰。

　　卡米洛·高爾基（Camillo Golgi）是神經學領域的偉大先行者，他創立的銀染方法使人們能夠觀察到神經組織（包括神經細胞及其分支），為研究中樞神經系統開辟了廣闊的道路。卡米洛·高爾基通過自己的銀染技術詳細描述了一個神經元周圍網絡（perineuronal net，PNN）。這是一種由糖蛋白和蛋白多糖組成的細胞外基質，包裹著成體大腦中的神經元。

　　在最初的研究之后，PNN并沒有引起人們的注意，直到最近錢永健實驗室發現，PNN很可能是長時記憶的儲存地。錢永健教授1952年生于紐約，是我國著名科學家錢學森的堂侄，現為美國加州大學圣迭戈分校生物化學及化學系教授、美國國家科學院院士、美國國家醫學院院士和美國藝術與科學院院士。他因為在綠色熒光蛋白方面的貢獻，與另外兩位科學家分享了2008年的諾貝爾化學獎。

　　“我們仍然不太了解，大腦的終生記憶是如何維持的，”錢永健實驗室的研究生Sakina Palida說。絕大多數理論認為這個問題與突觸改變有關，但突觸蛋白周轉得很快，可能難以安全儲存長時記憶。“因此Dr.錢認為長時記憶可能與細胞外的蛋白有關，這些蛋白不遵循經典的蛋白降解途徑，只在需要降解的時候才降解。”

　　要驗證這一點，研究人員需要在活體動物中成像PNN的結構和活性。Crtl1是在PNN中表達的連接蛋白，Palida及其同事將熒光蛋白融合在Crtl1的C末端，并在此基礎上建立的轉基因小鼠。他們在2015年美國神經科學學會的年會上發布了這項研究，首次為人們提供了在活組織中追蹤PNN動態的工具。

　　“我們用熒光跟蹤了PNN在大腦應答刺激時的動態，”Palida說。“當突觸增強信號傳導加劇的時候，這種蛋白就會減少，在基質中形成孔洞。這種孔非常穩定，可以長期保持不變。”

　　錢永健實驗室的進一步研究表明，缺乏降解PNN的酶會使小鼠出現長時記憶缺陷，但短時記憶不受影響。這些工作給出了有力的證據，證明PNN是儲存長時記憶的底物。“我們還有很多工作要做才能了解整個體系。我認為這是解開記憶之謎的重要一步，”Palida說。