记忆不是被“删除”的,而是从一开始就“没有写进去”,这是哈佛大学最新科研成果给出的科学线索。
我们总以为,阿尔茨海默病(AD)患者“忘记了”重要的事,是因为脑细胞坏了、大脑萎缩了。但哈佛大学的一项划时代研究告诉我们,有些记忆,也许从未真正“写”进大脑。
2025年,哈佛科学家在一项发表于《Nature Neuroscience》(IF:21.2)的论文中,开发出了一项名为EPSILON的新技术,首次拍下了记忆在大脑中形成的瞬间!
更重要的是,这项技术揭示了一个阿尔茨海默病领域长期未解的谜团:我们丧失的是突触级别的“记忆写入能力”。
一、我们的大脑,是怎么记住一件事的?
说到“记忆”,你可能会想起考试、生日、童年、熟悉的面孔……但从生物学角度来看,“记住”其实是一种突触之间连接变强的过程。
突触是什么?它是神经元之间传递信息的“接头”。
而连接变强的核心动作,就是突触后膜插入一种叫做AMPAR的受体。它像门禁系统,决定了神经信号能不能通过。
AMPAR越多,突触越强,记忆越牢。
但直到今天,我们从未真正看到某个突触插入AMPAR,成为“一个新记忆”的那一刻。
二、EPSILON首次“拍下”记忆写入的过程
哈佛团队开发了一种非常巧妙的技术EPSILON,它的原理就像“追踪快递”。
1、他们在神经元中植入了一种“荧光接收器”;
2、给大脑注射第一种染料(代表已有AMPAR);
3、然后在学习行为发生后,再注射第二种染料(专门标记新插入的AMPAR);
4、最后通过高分辨显微镜,用不同颜色标记出突触是否“写入”了记忆。
这就好比:
1、绿色是“旧数据”;
2、红色是“刚刚写入的记忆”;
3、哪个突触亮起红色,哪儿就在“记住”。
这项技术成功地 可视化了记忆形成的突触变化,分辨率高到每一个树突棘!
三、记忆的生成,真的可以被“看到”吗?
研究团队用这项技术,在小鼠大脑中做了一个经典的“恐惧学习实验”:
1、小鼠在某个环境中受到轻微电击;
2、之后每次回到这个环境,都会表现出“记得受过惊吓”的反应。
他们发现在这个过程中,CA1区的部分神经元,不仅表达了记忆相关基因(cFos),更在其突触上插入了大量AMPAR!
更惊人的是,这些“记忆突触”并不是随机分布的,而是成群、聚集地发生变化,也许这就是记忆“群落”的雏形。
四、这对阿尔茨海默病意味着什么?
回到我们最关心的问题:阿尔茨海默病的记忆障碍,跟这些发现有什么关系?
我认为关系太大了。
过去我们总认为AD患者是“忘记”了东西,但这项研究提示:他们可能从未真正把记忆写入!
1、阿尔茨海默病最早期发生的,就是突触功能紊乱;
2、而AMPAR插入,是突触变强、记忆写入的“最后一步”;
3、如果这个过程失败了,就算大脑“经历”了事件,也不会留下记忆痕迹。
4、这就好比硬盘没坏,但写入功能出了问题。
EPSILON技术为这类“写入失败”的突触障碍提供了直接检测工具。
未来它可能:
1、用于阿尔茨海默病动物模型的突触研究;
2、监测药物是否能恢复记忆突触的可塑性;
3、甚至成为早期诊断AD的突破点(如开发脑成像配合技术)。
今天或许可以这样理解,记忆不再是一个“看不见的概念”,而是可以“被拍下、被量化、被修复”的生物过程。
记忆,其实是突触变强的生物痕迹。而阿尔茨海默病,可能就是突触“写入”能力出了问题。哈佛大学的这项新技术,让我们有机会亲眼“看到”了记忆的诞生,也许,不远的将来就能帮我们留住记忆。
来源:Kim, D., Park, P., Li, X. et al. EPSILON: a method for pulse-chase labeling to probe synaptic AMPAR exocytosis during memory formation. Nat Neurosci (2025). https://doi.org/10.1038/s41593-025-01922-5
领取专属 10元无门槛券
私享最新 技术干货