诺奖得主重大发现:老年痴呆患者“消失”的记忆或可恢复

1评论 2016-03-21 08:14:00 来源:虎嗅网 作者:周伦 603022老妖不死!

    本文来自:奇点网,作者周伦

    「不知道从什么时候开始,他们的记性越来越差,冰箱在哪儿,厕所在哪儿,以及他们刚刚做过的事儿,他们都记不得了。」随着人类平均寿命的增长,与衰老相关的疾病日益凸显。全球范围内,目前大约有4400万人被老年痴呆症折磨。

    尽管FDA已经批准了4种治疗老年痴呆症的药物上市,但是西奈山医院认知健康中心主任Samuel Gandy说,“(目前)没有一种药物能够真正改善患者的症状,一旦患阿尔兹海默症超过18个月,用不用药都是一样的。”

    对这样一种目前无法治愈的疾病,最让患者儿女们揪心的是父母记忆力的丧失。实际上,学界一刻也没有停止对老年痴呆症的研究。但是对于患者为什么会丧失记忆这一问题。学术界也一直存在分歧。

    想象力爆棚的《头脑特工队》描述记忆形成并被存储的过程

    有些人认为是特定脑细胞受损导致记忆无法储存;另一种观点认为,记忆就在那里,只是大脑寻找记忆的通道被阻断。虽然双方各执一词(存储的问题和读取的问题),但是双方都拿不出有力的证据。

    这一局面在2015年终于被打破。这一年5月29日,诺贝尔奖得主、MIT生物系资深教授Susumu Tonegawa及研究团队在《科学》杂志上发表了他们团队研究失忆的成果【1】。

    Tonegawa团队在研究中发现,利用光来激活一些脑细胞可以找回“丢失的”记忆。这一研究成果表明,我们的记忆的确是一直存在我们大脑里的某个角落,只是我们的大脑找不到它在哪里了。一旦储存记忆的神经细胞被激活,我们的记忆就会浮现我们的眼前。

    动画片《头脑特工队》中一束光打在记忆球上,往昔的回忆立马浮现脑海

    尽管大多数人都认为是记忆的存储出了问题,但是Tonegawa的研究表明,「失忆是一种记忆提取障碍问题」。

    一束光打在表面布满感光蛋白的神经细胞上

    Tonegawa没有就此止步,而是进一步去探究老年痴呆阿尔兹海默症患者丢失的记忆能不能恢复。

    大脑中的海马体被认为是记忆的中心,因此Tonegawa在患「阿尔兹海默症」的小鼠海马体里植入了感光蛋白。在外界的光刺激下,海马体里携带感光蛋白的「记忆痕迹细胞」会被激活。此时「阿尔兹海默症」小鼠因回想起了之前被研究人员「虐待」的情形,而产生恐惧感。此时对照组则沉浸在失忆带来的镇静中。然而不幸的是,到第二天,没有光刺激,小鼠又失忆了。

    头部植入光源的小鼠

    于是接下来,Tonegawa团队就改用光脉冲,时不时的照射海马体,模仿记忆的天然生成模式。一段时间之后,之前的记忆便在小鼠的脑海中深深扎根了。当外界的环境变化时,小鼠可以记起它对某一物品的恐惧。

    为了观察定期的光刺激对小鼠大脑的影响,Tonegawa团队解剖了小鼠的大脑,惊奇地发现,记忆恢复小鼠的海马体与内嗅皮层之间建立了强大的连接,这种连接正是「阿尔兹海默症」患者所缺失的。

    3月16日,Tonegawa团队的这一研究成果又刊登在《自然》杂志上【2】。

    Tonegawa认为,从目前的研究结果来看,这种光刺激的办法仅对患阿尔兹海默症几个月的小鼠,以及患病2到3年的患者有一定的效果。对于重症患者,由于大脑受损过度,而无法得到回复。

    与其他以小鼠为模型的疾病研究一样,Tonegawa的研究同样面临着同行的质疑:没有在人体开展这样的研究,能否用于人体还未可知。实际上Tonegawa的这一研究成果在目前看来,是肯定不能用于人体的,因为目前光遗传学技术还没有用于人体的研究。

    但是有些研究人员也从Tonegawa的研究中看到了缓解老年痴呆症的新希望。例如,哥伦比亚大学的神经学家Christine Denny就想到了利用电刺激取代光刺激。

    无论如何,Tonegawa的研究成果让我们对老年痴呆症有了新的认识,让我们了解到患者不是不能形成记忆,而是读取记忆出了问题。接下来的研究方向会明确很多。

    这是美国发布阿尔兹海默症研究计划后的第一个重要进展。没准儿在接下来的10年,我们真的能发现治愈阿尔兹海默症的方法。

    参考文献:

    1.Ryan TJ, Roy DS, Pignatelli M, Arons A, Tonegawa S. 2015. Engram cells retain memory under retrograde amnesia. Science 348:1007-13

    2.Roy DS, Arons A, Mitchell TI, Pignatelli M, Ryan TJ, Tonegawa S. 2016. Memory retrieval by activating engram cells in mouse models of early Alzheimer’s disease. Nature advance online publication

    作者:周伦,转载请在文章开头标明:本文为奇点原创文章(公众号:geekheal_com)

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