震撼发现：科学家发现记忆不仅存在于大脑中

一项突破性研究发现，大脑以外的细胞也可能具有记忆功能，这挑战了长期以来认为记忆仅存在于脑细胞中的观念。研究人员证明，非脑细胞可以通过间隔重复学习，激活与脑细胞类似的“记忆基因”。

研究显示，肾脏和神经组织细胞能够以类似于神经元的方式学习和形成记忆。我们通常认为记忆存储在大脑和脑细胞中，但一组科学家发现，身体其他部位的细胞也在记忆中发挥作用，这为理解记忆功能开辟了新途径，并为增强学习和治疗记忆相关疾病创造了可能性。

“学习和记忆通常仅与大脑和脑细胞相关，但我们的研究表明，身体的其他细胞也能学习和形成记忆，”纽约大学的研究负责人Nikolay V. Kukushkin解释道。这项研究发表在《自然通讯》杂志上。

研究借鉴了一种长期确立的神经学特性——间隔效应，旨在更好地理解非脑细胞是否有助于记忆。间隔效应表明，与集中学习相比，我们在间隔时间内学习信息时更容易记住它。纽约大学的研究人员向培养皿中的非神经细胞施加化学信号。图片来源：Nikolay Kukushkin

在这项《自然通讯》的研究中，科学家通过在实验室中研究两种类型的人体非脑细胞（分别来自神经组织和肾组织），并将其暴露于不同的化学信号模式中，模拟了随时间的学习过程。这些信号类似于我们学习新信息时脑细胞接触到的神经递质模式。结果显示，非脑细胞激活了“记忆基因”——与脑细胞在检测信息模式并重组连接以形成记忆时激活的基因相同。

追踪记忆基因激活

为了监测记忆和学习过程，科学家对这些非脑细胞进行了基因工程改造，使其在“记忆基因”被激活时产生荧光蛋白。

结果表明，这些细胞能够辨别化学脉冲的重复，而不仅仅是延长时间——就像我们的大脑神经元能够识别间隔学习而非一次性学习一样。具体来说，当脉冲以间隔时间传递时，“记忆基因”被更强烈地激活，并且持续时间更长，而不是在同一治疗一次性传递时。

“这反映了间隔效应的作用，”纽约大学文理学院的临床副教授兼纽约大学神经科学中心的研究员Kukushkin表示。“这表明从间隔重复中学习的能力不仅限于脑细胞，实际上可能是所有细胞的基本特性。”纽约大学的研究人员向培养皿中的非神经细胞施加化学信号。图片来源：Nikolay Kukushkin

研究人员补充说，这一发现不仅为研究记忆提供了新方法，还指出了潜在的健康相关益处。

“这一发现为理解记忆的工作原理开辟了新途径，并可能导致更好的学习增强方法和记忆问题治疗方法，”Kukushkin观察到。“同时，这也提示我们未来需要更多地将身体视为大脑，例如，考虑我们的胰腺记住了我们过去饮食模式以维持健康的血糖水平，或者考虑癌细胞记住了化疗模式。”（By New York University）

参考文献：“非神经人类细胞中的间隔学习效应”N. V. Kukushkin, R. E. Carney, T. Tabassum 和 T. J. Carew，2024年11月7日，发表于《自然通讯》。
DOI: 10.1038/s41467-024-53922-x