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记得更牢,打针还是睡觉?
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(文/Ed Yong)编码新记忆的过程更像是在电脑上写文章,而非在纸上。除非你存盘,否则总有丢失信息的危险。这个脆弱的窗口期可能会持续几天之久,并且只有在这个“存盘点”之后,记忆才变得强烈而持久,这个过程叫做“巩固”。

巩固的成果并不是永久的,每当我们想起什么事情时,脆弱的窗口期又会开始。同样,这更像打开一个电脑文档,而不是从抽屉里拿出笔记。轻轻一按,你就能添加、编辑,或删除信息。每次我们回想过去,都会冒着改变记忆的风险,同样,这个机会窗口也需要一段时间才能关闭,让重新激活的记忆再一次加强。这个过程叫做“再巩固”。

上周,对于加速巩固和再巩固以维持更强记忆的探索,两组科学家发现了差别甚远的两种方法。

注射法

纽约西奈山医学院的Dillon Chen发现,一种自然存在的蛋白IGF-II(胰岛素样生长因子II)能搞定这个任务。Chen将大鼠放在盒子里,盒子有一半通了电,放在阴影中。大鼠很快学到,溜进黑暗就会遭受轻微的电击。

大鼠们学到这个教训之后一两天,Chen发现它们的海马中充满了IGF-II。当他注入化学物质中和IGF-II时,也就停止了新记忆向长期记忆转化的巩固过程。大鼠又像原先那样愿意进入带电的区域了。

而注入一点额外的IGF-II则会有相反效果。在电击学习一天之内注射IGF-II,大鼠们的记忆会加强,它们会更小心地避开黑暗。额外的IGF-II也让它们对电击的教训难以忘怀。三周之后,它们仍旧对阴影处很谨慎,而正常大鼠早已忘掉了电击的事。Chen还发现IGF-II能够加强神经元之间(也就是突触)的联系。这个过程叫做“长时程增强效应”,是形成长期记忆的关键。

无独有偶,其他科学家也发现过有类似性质的分子,包括一种叫做CREB的蛋白。这样的发现必然会让人们一窝蜂地想补充IGF-II,从而获得照相般准确的记忆。实际上,我们已经知道《自然》的读者中,五分之一的人想服用改善精神能力的药物。

但用IGF-II做这种药物为时尚早。有关它的未解之谜还很多,Chen不知道它究竟是怎样起作用、是否在人身上也有相同效果、除了海马还影响哪个脑区、怎样影响恐惧之外的记忆,以及副作用是什么。毕竟IGF-II不只是一种记忆分子,它还有其它角色。它在怀孕和月经方面都有作用,而且高浓度的IGF-II与某些癌症有联系。

这不是能随便玩弄的分子,它需要进一步研究。而且,提升记忆有更简单的方法,比如,你可以从睡个好觉开始。

睡眠法

如果我们醒着,回顾旧的记忆会让它们更加不稳定。但吕贝克大学的Susanne Diekelmann发现,在我们睡着的时候,激活旧的记忆实际上会达到巩固的效果。睡梦中激活记忆不会让它们变得脆弱,而是会保护它们免受干扰。看起来梦乡中的再巩固过程与清醒世界大不相同。

Diekelmann要求志愿者玩一种“专注游戏”,将背面朝上的纸牌配对。在他们学习的过程中,会有一种难闻的气味。之后,一半的志愿者保持清醒,而另一半小睡40分钟。Diekelmann让两组人在这段时间都闻到先前的难闻气味,以激活玩游戏的记忆。然后,每个人都要玩一种与之前略微不同的游戏以歪曲记忆,最后再去用最开始的游戏设定进行测试。

经过训练,志愿者平均能够记住大约60对牌。那些一直保持清醒的只能记住41对,他们的记忆被气味激活从而变得容易被改写。

而小睡时记忆被气味激活的人实际上反倒更成功。他们记住了最开始的84对牌,即便是玩过了分心的第二局之后也是如此。他们的记忆被小睡巩固了,这也与之前的研究相符。

也许记忆只是在很短时间内不稳定,有时还没来得及变化就巩固了。也许睡着的人只是不容易被新信息打扰。无论是哪种情况,记忆的过程在清醒和睡着时有着不同结果。

Diekelmann怀疑,睡眠让记忆能够从海马的短时存放地点移动到大脑的其他部位永久保存。重新激活记忆能启动这个过程,梦也许就是这种过程的反应。而当人们再次清醒时,这些记忆已经处在被保护的大脑部位,能够抵御外来干扰。

记忆这样重要的东西居然如此“水性杨花”,看起来有些奇怪。然而,存储旧信息固然重要,灵活性也不能被忽视。随着阅历增加,我们总是需要更新信息,没有这种能力也就谈不上学习了。当我们来到一个新环境时,我们会打开大脑中相关的文件,添加新的数据,然后再次存储。就像Diekelmann写的,“这样,‘成功’的记忆被优化,与未来的境况保持潜在联系,而其它‘不成功’的记忆会被新的更有用的信息改写。”

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科技名博微博

博主介绍: Ed Yong,著名科学作者。他白天在英国癌症研究中心上班,晚上回家写他自己的科普博客Not Exactly Rocket Science。他的文章被众多知名刊物采用,包括New Scientist, Nature, the Economist, the Guardian, the Daily Telegraph以及SEED等。

The End

发布于2011-01-29, 本文版权属于果壳网(guokr.com),禁止转载。如有需要,请联系果壳。 如在其他平台看到此文章被盗用,请告诉我们(文章版权保护服务由维权骑士提供)

Ashie

生态学硕士生

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