科普园地|人的某些记忆为何能持续一生

2024-06-29 01:46:00 来源: 科技日报 作者: 张佳欣

科技日报记者 张佳欣

人们对童年的记忆会一直保存到成年后,但为何这些记忆能伴随终生呢?包括美国纽约大学在内的国际研究小组在26日的《科学进展》杂志上发表了一项新研究,为长期记忆形成提供了生物学解释。研究发现,一种名为KIBRA(肾脑表达蛋白)的分子充当了连接其他分子的“胶水”,从而巩固了记忆的形成。


记忆通过两种蛋白质的相互作用存储,一种是作为“持久突触标签”的结构蛋白KIBRA(绿色),另一种是强化突触的蛋白激酶Mzeta(红色)。破坏记忆持续性相互作用的键(其他颜色)会消除此前建立的长期记忆。
图片来源:美国科学促进会网站

长期以来,神经元在记忆中以强突触和弱突触的模式存储信息,这决定了神经网络的连通性和功能。然而,突触中的分子是不稳定的,在神经元中不断移动,在几个小时到几天的时间里消耗并被替换——这引出一个问题:记忆如何能够稳定地保持几年到几十年呢?

在实验室对小鼠的研究中,科学家重点关注了KIBRA的作用。这种蛋白的遗传变异与记忆力好坏有关。他们研究了KIBRA与蛋白激酶Mzeta(PKMzeta)的相互作用。PKMzeta对记忆形成至关重要,它能强化哺乳动物突触,但几天后就会降解。

实验表明,在长期记忆形成中,KIBRA作为一种“长期突触标签”,就像胶水一样可以黏附在强突触和PKMzeta上,同时避开弱突触。

纽约州立大学北部分校生理药理麻醉和神经学教授萨克托解释说,在记忆形成过程中,参与形成的突触被激活,而KIBRA被选择性地定位在这些突触中。随后,PKMzeta附着在KIBRA“突触标签”上,使突触连接保持稳定。

突触还能再次黏附在新制造的KIBRA上,并再次附着新制造的PKMzeta。实验表明,打破KIBRA-PKMzeta键会抹去旧记忆,PKMzeta只有与“长期突触标签”KIBRA结合,才能增强记忆。

责任编辑: 常丽君