要想研究記憶，首先必須弄清記憶究竟儲(chǔ)存在什么地方。隨著核磁共振等技術(shù)的不斷進(jìn)步，科學(xué)家基本達(dá)成了共識(shí)，那就是記憶儲(chǔ)存在大腦的海馬區(qū)（Hippocampus），甚至可以更加精確地將記憶定位于海馬區(qū)的CA3區(qū)域。
接下來的問題是，記憶是如何被儲(chǔ)存的呢？這個(gè)問題也已經(jīng)有了答案?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)，記憶儲(chǔ)存于神經(jīng)細(xì)胞的連接方式之中。換句話說，大腦通過改變神經(jīng)細(xì)胞的連接方式和連接強(qiáng)度，將某個(gè)外來刺激永久地固定于大腦之中。
這個(gè)改變是由一系列基因負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)的。研究發(fā)現(xiàn)，在外來刺激進(jìn)入大腦，并形成記憶的過程中，海馬區(qū)內(nèi)的一系列特定基因被激活，這些基因負(fù)責(zé)指導(dǎo)神經(jīng)細(xì)胞改變連接方式和強(qiáng)度，從而完成對(duì)外來刺激的儲(chǔ)存過程。
那么，這些基因到底是如何工作的呢？這個(gè)問題就比較難回答了。來自美國麻省理工學(xué)院麥克格文腦科學(xué)研究所（Mc Govern Institute for Brain Research）的林映晞副教授和她領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)通過一系列設(shè)計(jì)精妙的實(shí)驗(yàn)，找出了這些基因的總開關(guān)。林副教授將研究結(jié)果寫成論文，發(fā)表在《科學(xué)》雜志上。
這個(gè)實(shí)驗(yàn)是在小鼠身上做的。小鼠和所有其他高等動(dòng)物一樣，都具備“場(chǎng)景恐懼記憶”的能力。簡(jiǎn)單來說，當(dāng)實(shí)驗(yàn)人員把小鼠放進(jìn)一個(gè)特制的籠子，并實(shí)施電擊后，小鼠便會(huì)記住這個(gè)刺激，此后當(dāng)小鼠再次進(jìn)入這個(gè)籠子時(shí)，即使沒有電擊，小鼠仍然會(huì)緊張得一動(dòng)不動(dòng)，仿佛在為即將到來的恐怖電擊做準(zhǔn)備。
有了這個(gè)方便實(shí)用的動(dòng)物模型，科學(xué)家就可以放開手腳大做文章了。研究人員首先發(fā)現(xiàn)，在小鼠形成記憶過程中最先被激活的是一個(gè)名叫Npas4的基因，其他一些記憶形成實(shí)驗(yàn)的結(jié)果同樣如此。其次，該基因恰好在海馬區(qū)的CA3區(qū)域最為活躍。這兩個(gè)事實(shí)加在一起，讓林副教授相信這是一個(gè)記憶開關(guān)基因，負(fù)責(zé)打開所有與記憶形成有關(guān)的基因。
為了證明這一點(diǎn)，林副教授設(shè)法將小鼠體內(nèi)的Npas4基因去除掉，結(jié)果這種小鼠失去了“場(chǎng)景恐懼記憶”的能力，很快就忘記了那個(gè)籠子里曾經(jīng)發(fā)生的慘劇。接下來，林副教授設(shè)法在這種小鼠海馬區(qū)的CA3區(qū)域內(nèi)恢復(fù)Npas4的功能，結(jié)果這種小鼠又神奇地重新獲得了“場(chǎng)景恐懼記憶”的能力。
這一系列實(shí)驗(yàn)似乎都指向一點(diǎn)，那就是Npas4基因是記憶的總開關(guān)。下一個(gè)問題是，這個(gè)開關(guān)是如何工作的呢？通過研究該基因的結(jié)構(gòu)，林副教授發(fā)現(xiàn)它負(fù)責(zé)編碼一種RNA聚合酶結(jié)合蛋白。已知RNA聚合酶是基因激活所必需的酶，因此林副教授推測(cè)，Npas4相當(dāng)于一個(gè)“帶路黨”，專門負(fù)責(zé)把RNA聚合酶引向特定的基因位點(diǎn)，指導(dǎo)聚合酶在這個(gè)地方開始工作，激活那些與記憶形成有關(guān)的基因。
在生物學(xué)術(shù)語里，像Npas4這樣的基因被稱為“轉(zhuǎn)錄因子”，專門負(fù)責(zé)調(diào)控基因的轉(zhuǎn)錄功能。轉(zhuǎn)錄（Transcription）是基因?qū)崿F(xiàn)其功能的第一步，誰控制了轉(zhuǎn)錄，誰就控制了該基因的一切，稱其為“基因總開關(guān)”是恰如其分的。
這項(xiàng)研究的意義非常重大，那些研究記憶的科學(xué)家從此便有了一個(gè)非常強(qiáng)大的工具，他們可以通過研究Npas4的結(jié)合對(duì)象來研究記憶形成所需的所有基因，也可以通過定位Npas4基因的位置，發(fā)現(xiàn)所有與記憶形成有關(guān)的神經(jīng)細(xì)胞。
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