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记忆是什么?能吃吗?小胶质细胞:能!

出品:科普中国

制作:彭海蓉(中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心)

监制:中国科学院计算机网络信息中心

大家好,我是小胶质细胞,英文名microglia,家住大脑和脊髓,我是个吃货。

记忆是什么?能吃吗?小胶质细胞:能!

小胶质细胞肖像画(图片来源:参考文献8)

你问我大脑里能有啥好吃的?

可多了,我平常吃些死亡细胞的碎片,加工错了的没用的蛋白质,遇到有细菌入侵的时候我也会吃细菌。

除了这些,我平常还有个很重要的工作就是"吃"记忆。这不,我前几天吃记忆的时候被人类科学家抓个正着,还被拍了照,甚至还被录了像。就是下面这几张照片,A、B、C这三张图里面绿色的就是我,红色的syn和PSD95就是神经元的"皮",它们可以形成突触。A和B里面青色的lamp1表示的就是我的"胃",科学家在我的"胃"里发现了神经元的"皮",那可不就是拍到我"吃"记忆了嘛!

不仅如此,科学家还拍到了我"吃"记忆的现场,当我的嘴咬到神经元时,被抓了个正着!

记忆是什么?能吃吗?小胶质细胞:能!

小胶质细胞吞噬突触(图片来源:参考文献1)

记忆也能被吃掉,童话变现实?

记忆虽然是无形的,但是记忆的储存是有物质基础的。

早在大约40年以前,科学家米尔纳(B. Milner)就通过损毁脑区的方法发现长期记忆的储存是依赖海马(hippocampus)和内侧颞叶(medial temporal lobe)脑区。

同时,科学家将记忆分两种,陈述性记忆(declarative memory)和非陈述性记忆(nondeclarative)。

陈述性记忆主要是指对人、事、物、位置的记忆,需要意识的,所以不仅仅依赖海马脑区,也依赖于相邻的大脑皮层。

非陈述性记忆是指对感觉和运动的记忆。不需要意识的参与,因此这类记忆大多存在于小脑、纹状体和杏仁核脑区。无脊椎动物体内也存在非程序性记忆,就是我们常说的反射。

科学家用无脊椎动物海兔进行了一系列行为学实验,发现非陈述性记忆可以储存在很简单的神经连接——即突触之中,并不需要特化的存储信息的神经元。突触连接的短期增强主要是依靠神经递质释放的改变实现的,就像人在应激状态下瞬间分泌大量肾上腺素是人体的运动功能增强而躲避危险。而长期增强依赖于神经细胞的蛋白质合成过程。这是由于长期记忆需要形成新的突触结构,蛋白质就类似于砖块,可以用来建造突触。如果用药物如异霉素等阻断蛋白质的合成过程则会阻断长期记忆的形成,这也是科学家用来造健忘症模型的基本原理。

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