要想研究記憶，首先必須弄清記憶究竟儲存在什么地方。隨著核磁共振等技術的不斷進步，科學家基本達成了共識，那就是記憶儲存在大腦的海馬區(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，記憶是如何被儲存的呢？這個問題也已經(jīng)有了答案?？茖W家發(fā)現(xiàn)，記憶儲存于神經(jīng)細胞的連接方式之中。換句話說，大腦通過改變神經(jīng)細胞的連接方式和連接強度，將某個外來刺激永久地固定于大腦之中。
這個改變是由一系列基因負責實現(xiàn)的。研究發(fā)現(xiàn)，在外來刺激進入大腦，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，這些基因負責指導神經(jīng)細胞改變連接方式和強度，從而完成對外來刺激的儲存過程。
那么，這些基因到底是如何工作的呢？這個問題就比較難回答了。來自美國麻省理工學院麥克格文腦科學研究所（Mc Govern Institute for Brain Research）的林映晞副教授和她領導的團隊通過一系列設計精妙的實驗，找出了這些基因的總開關。林副教授將研究結(jié)果寫成論文，發(fā)表在《科學》雜志上。
這個實驗是在小鼠身上做的。小鼠和所有其他高等動物一樣，都具備“場景恐懼記憶”的能力。簡單來說，當實驗人員把小鼠放進一個特制的籠子，并實施電擊后，小鼠便會記住這個刺激，此后當小鼠再次進入這個籠子時，即使沒有電擊，小鼠仍然會緊張得一動不動，仿佛在為即將到來的恐怖電擊做準備。
有了這個方便實用的動物模型，科學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名叫Npas4的基因，其他一些記憶形成實驗的結(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。這兩個事實加在一起，讓林副教授相信這是一個記憶開關基因，負責打開所有與記憶形成有關的基因。
為了證明這一點，林副教授設法將小鼠體內(nèi)的Npas4基因去除掉，結(jié)果這種小鼠失去了“場景恐懼記憶”的能力，很快就忘記了那個籠子里曾經(jīng)發(fā)生的慘劇。接下來，林副教授設法在這種小鼠海馬區(qū)的CA3區(qū)域內(nèi)恢復Npas4的功能，結(jié)果這種小鼠又神奇地重新獲得了“場景恐懼記憶”的能力。
這一系列實驗似乎都指向一點，那就是Npas4基因是記憶的總開關。下一個問題是，這個開關是如何工作的呢？通過研究該基因的結(jié)構(gòu)，林副教授發(fā)現(xiàn)它負責編碼一種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，Npas4相當于一個“帶路黨”，專門負責把RNA聚合酶引向特定的基因位點，指導聚合酶在這個地方開始工作，激活那些與記憶形成有關的基因。
在生物學術語里，像Npas4這樣的基因被稱為“轉(zhuǎn)錄因子”，專門負責調(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”是恰如其分的。
這項研究的意義非常重大，那些研究記憶的科學家從此便有了一個非常強大的工具，他們可以通過研究Npas4的結(jié)合對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的神經(jīng)細胞。
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