马克斯·普朗克佛罗里达神经科学研究所的研究人员发现，长期记忆可以独立于短期记忆形成，这对现有理论提出了挑战，并揭示了记忆形成的平行途径。
长期记忆可以在没有短期记忆的情况下形成，从而揭示出一条新的大脑通路。
马克斯·普朗克佛罗里达神经科学研究所的科学家发现了大脑形成长期记忆的新机制。他们的研究表明，长期记忆可以独立于短期记忆发展，这为理解与记忆相关的状况提供了令人兴奋的可能性。
记忆形成的新视角我们的大脑勤奋地将经历记录为记忆，创造日常事件的表征，这些表征会在短时间内留在我们身边。目前关于记忆形成的科学理论表明，短期记忆存储在我们想象的大脑中的临时艺术展览中，最终会被清除，为新的经历腾出空间。这些短期记忆中的一小部分（对我们最重要的部分）被转移到更永久的展览中，即我们的长期记忆中，它们可以在那里保存几天、几年甚至几十年。
最流行的理论认为这是一个线性过程。我们的经验被编码成短期记忆，然后巩固成长期记忆。然而，Myung Eun Shin 博士、Paula Parra-Beuno 博士和 MPFI 科学总监 Ryohei Yasuda 博士的一项新研究表明，长期记忆的形成可能还有另一种方式。
科学家发现大脑中形成长期记忆的新途径，可以绕过短期记忆的形成。图片来源：Helena Pinheiro
“这一发现就像是在大脑中找到了一条通往永久画廊的秘密通道，”这项研究的主要作者 Shin 博士说：“主流理论认为只有一条通路，短期记忆通过这条通路被整合成长期记忆。然而，我们现在有强有力的证据表明，记忆形成至少存在两条不同的通路——一条专门用于短期记忆，另一条专门用于长期记忆。这可能意味着我们的大脑比以前想象的更有弹性。”
关键发现：破坏短期记忆的形成并不会阻碍长期记忆研究团队专注于神经元中一种名为 CaMKII 的特定酶，这种酶对于短期记忆的形成至关重要。此前，他们开发了一种光遗传学方法，利用光暂时停用 CaMKII。有了这种工具，该团队开始利用光来阻止小鼠的短期记忆形成。
老鼠喜欢黑暗的空间，当有选择时，它们会立即从明亮的空间进入黑暗的空间。然而，如果老鼠在某个黑暗的空间里受到惊吓，那段惊吓经历的记忆会改变它的行为，老鼠会避免再次进入黑暗的空间。当研究小组使用他们的工具来破坏记忆形成时，即使是那些一小时前有过惊吓经历的老鼠也会进入黑暗的空间，这表明它们对那段经历没有记忆。科学家们成功地阻止了短期记忆的形成。
接下来发生的事情让研究小组大吃一惊。一天、一周甚至一个月后，这些老鼠改变了自己的行为，避开了之前被吓到的地方。那些在惊吓经历发生一小时后似乎不记得的老鼠，在之后的时间里显示出了明显的记忆。换句话说，阻断事件的短期记忆不会破坏长期记忆。
“我们最初对这一观察结果感到非常惊讶，因为它与我们认为的记忆形成方式不一致。我们认为没有短期记忆就不可能对某个事件产生长期记忆。然而，当我们重复这些实验并使用多种工具和方法来验证我们的发现时，我们被说服了，”Shin 博士描述道：“长期记忆的形成不是一个需要短期记忆的线性过程，而是必须存在一条绕过短期记忆的平行长期记忆形成路径。”
对记忆障碍的影响这项研究改变了大脑记忆形成模型。重大的科学进步往往发生在先前的理解模型被推翻之后，该团队很高兴看到这一研究方向将带他们走向何方。
“这一新发现改变了我们的认识。我们现在正在研究这条新发现的长期记忆形成途径是如何发生的。我们很高兴看到我们可以学到什么，以及这对保持长期记忆意味着什么，即使短期记忆因衰老或认知障碍而受损。”Yasuda 博士指出。
这项研究由美国国立卫生研究院和马克斯普朗克学会资助。
参考文献：Myung Eun Shin、Paula Parra-Bueno 和 Ryohei Yasuda 的“CaMKII 抑制揭示了长期记忆在没有短期记忆的情况下的形成”，2024 年 12 月 5 日，《自然神经科学》。DOI:10.1038/s41593-024-01831-z
来源：马克斯·普朗克佛罗里达神经科学研究所
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