一项颠覆性的研究发现，大脑之外的细胞也可能具有记忆功能，这一发现挑战了长期以来关于记忆仅存在于脑细胞中的传统观点。纽约大学的研究人员发现，非脑细胞也能通过间隔重复学习，激活与脑细胞相似的“记忆基因”。
我们通常认为大脑和脑细胞是记忆的存储器。然而，一组科学家发现，身体其他部分的细胞也参与记忆，这为理解记忆如何运作以及提高学习和治疗记忆相关疾病提供了新途径。
“学习和记忆通常只与大脑和脑细胞相关，但我们的研究表明，身体中的其他细胞也能学习和形成记忆，”纽约大学的Nikolay V. Kukushkin博士，这项发表在《自然通讯》杂志上的研究的主要作者解释道。
研究试图通过借鉴神经科学中的一个长期确立的特性——集中-间隔效应，来更好地理解非脑细胞是否帮助记忆。集中-间隔效应表明，我们倾向于在间隔学习时比一次性集中学习更好地保留信息。
在《自然通讯》的研究中，科学家们通过在实验室中研究两种非脑细胞（一种来自神经组织，一种来自肾脏组织）并暴露于不同的化学信号模式，复制了随时间学习的过程——就像我们学习新信息时脑细胞暴露于神经递质模式一样。作为回应，非脑细胞激活了一个“记忆基因”——这是脑细胞在检测到信息中的模式并重组连接以形成记忆时激活的相同基因。
为了监测记忆和学习过程，科学家们设计了这些非脑细胞产生一种发光蛋白，这表明了记忆基因何时开启何时关闭。
结果显示，这些细胞能够判断化学脉冲（模仿大脑中的神经递质爆发）何时重复而不是简单地延长——就像我们大脑中的神经元可以注册我们何时通过间隔学习而不是一次性填鸭式学习。具体来说，当脉冲以间隔间隔传递时，它们比一次性传递相同处理更强烈、更长时间地激活了“记忆基因”。
“这反映了集中-间隔效应的作用，”Kukushkin说，他是纽约大学文理学院的临床副教授，也是纽约大学神经科学中心的研究助理。“它表明，通过间隔重复学习的能力并不是脑细胞独有的，实际上可能是所有细胞的基本属性。”
研究人员补充说，这些发现不仅提供了研究记忆的新方法，还指向了潜在的健康益处。
“这一发现为理解记忆如何工作打开了新的大门，并可能导致更好的学习方法和治疗记忆问题的方法，”Kukushkin观察到。“同时，它表明，将来我们需要像对待大脑一样对待我们的身体——例如，考虑我们的胰腺记住了我们过去餐食的模式，以维持健康的血糖水平，或者考虑癌细胞记住了化疗的模式。”
参考资料：DOI： 10.1038/s41467-024-53922-x