2021年1月20日,美國Scripps研究所的研究人員在國際頂尖學術期刊 Nature 雜誌發表了題為基於多巴胺的短暫遺忘機制的研究論文。
在這項研究中,研究團隊鑑定出了一個多巴胺神經元介導的短暫遺忘的記憶抑制,人為激活該多巴胺神經元並不會消除長期記憶的表達。多巴胺神經元只是短暫地抑制了記憶檢索,隨著時間的流逝,這些被短暫抑制的記憶得以重新檢索,這部分記憶也隨之恢復清晰。
這或許解釋了「戀愛腦」的現象,戀愛中大量多巴胺的分泌,短暫抑制了一些記憶,讓一些原本的常識判斷變得模糊,當這段戀愛關係結束(可以是分手,也可以是婚姻),多巴胺分泌減少,這些被短暫抑制的記憶逐漸清晰,理智重新上線。
該研究的通訊作者 Ronald Davis 教授表示,這項研究為學習、記憶和主動遺忘發展圖譜添加了新的線索,這是首次發現短暫記憶遺忘的機制,並且有理由相信人類也存在類似的機制。
每個人都會經常經歷短暫性遺忘,例如突然想不起來一個本來比較熟悉的人的名字,走進一個房間,卻忘了為什麼進來,但這種遺忘又會在隨後想起來,這確實有些煩人。但這種現象到底是精神上的毛病,還是大腦的正常特徵?是難以捉摸的記憶被擦除並以某種方式恢復了,還是它們只是被隱藏了一段時間?到目前為止,這種短暫性遺忘的確切神經學機制仍然不為人所知。
為了得到上述問題的答案,研究團隊對模式動物果蠅進行了研究,果蠅由於相對簡單的大腦結構,易於研究且可對應為更複雜的動物而受到神經生物學家的青睞。
研究團隊通過一系列訓練來練習果蠅飛行,教它們將氣味與令人不快的腳部震動聯繫起來。然後,研究團隊觀察到有幾種干擾刺激物(例如藍光、電擊或氣流)分散了果蠅的注意力,使得它們暫時遺忘了對氣味的負面聯想。有趣的是,越強烈的刺激導致越長時間遺忘期。
進一步生化分析顯示,果蠅中有一對釋放多巴胺的神經元,稱為PPL1-α2α’2,可引導短暫性遺忘,而從其他神經元發出的多巴胺的作用不同。多巴胺神經元激活了果蠅大腦記憶加工中心(稱為蘑菇體)的神經元延伸的軸突上稱為DAMB的多巴胺受體。人為激活該多巴胺神經元並不會消除長期記憶的表達。
我們的大腦每天都在產生成千上萬的記憶,然而大腦沒有記憶或編碼所有這些記憶的能力,因此,大腦會刪除一些與我們生存或日常生活無關的記憶,這種主動遺忘是大腦維持健康功能所必須的。
總的來說,該研究發現,多巴胺神經元只是短暫地抑制了記憶檢索,隨著時間的流逝,這些被短暫抑制的記憶得以重新檢索,這部分記憶也隨之恢復清晰。
更重要的是,該研究表明,記憶遺忘的大部分原因或許並非是大腦掉線或年齡相關的衰老所致,而是大腦的一項重要功能,這是生存所必需的。
這項研究發現了大腦記憶加工中心存在特定的受體,該受體接收來自多巴胺神經元的短暫遺忘信號,從而導致短暫性遺忘。但是還不清楚下游究竟發生了什麼,該受體的激活究竟是如何實現記憶的暫時性遺忘?又是如何實現記憶的恢復?這將是後續研究的重點。