法國意識流作家Marcel Proust將糕餅蘸入茶杯的時候，那散發(fā)出的香味猛地打開了記憶之河的大門。
在一系列的針對催眠小鼠的實驗中，美國杜克大學(xué)醫(yī)學(xué)中心的研究員研究發(fā)現(xiàn)，對大腦的部分活動進(jìn)程而言，氣味在長期記憶的形成中起著關(guān)鍵作用。“當(dāng)你走進(jìn)一間屋子，聞到一些味道的時候，這樣的感官體驗或許會讓你的思維閃現(xiàn)出栩栩如生的、情感性的記憶——比如那些跟你共同生活了幾年甚至幾十年的家庭成員。”論文主要作者Stephen Shea博士說，“而我們研究的目的，就是從細(xì)胞水平解釋這種現(xiàn)象。”這一研究成果將發(fā)表在《神經(jīng)科學(xué)學(xué)報》（Journal of Neuroscience）上。
研究人員通過在老鼠大腦中創(chuàng)建新的記憶來檢測記憶形成的強(qiáng)度，在它們清醒鎮(zhèn)靜的時候觀測它們接觸記憶誘導(dǎo)刺激物后的反應(yīng)。“我們的工作是獨(dú)特的，因為我們有條件在細(xì)胞水平上檢測記憶的產(chǎn)生，觀測在記憶形成時神經(jīng)元細(xì)胞如何變化，并研究記憶如何影響行為。”
研究人員通過刺激去甲腎上腺素的釋放來創(chuàng)造記憶，去甲腎上腺素是人體內(nèi)的一種化學(xué)物質(zhì)，伴隨強(qiáng)烈的情緒產(chǎn)生——如興奮和恐懼。此前的研究已經(jīng)證明去甲腎上腺素和持久記憶之間有關(guān)聯(lián)，尤其是在能引起人強(qiáng)烈情緒的活動中，如性交和分娩等。在老鼠和人類體內(nèi)，去甲腎上腺素的含量也能通過影響大腦中被稱為嗅球（olfactory bulb）的區(qū)域影響嗅覺處理過程。
“動物依靠氣味線索和去甲腎上腺素來對其他動物形成強(qiáng)烈記憶，記憶的形成跟這兩個要素都有關(guān)系。”Shea說，“在這樣條件下形成的長期記憶，往往能永久地改變動物行為。”
研究組嘗試用電擊刺激被麻醉小鼠的去甲腎上腺素的分泌，同時施予食物或另一只小鼠的尿的氣味。“我們想要看看這兩個要素——去甲腎上腺素和氣味——是否同為記憶形成的關(guān)鍵因素，在實驗之前，這只是一個概念而已。”Shea說，“從本質(zhì)上講，我們重建了老鼠在經(jīng)歷社交活動時體內(nèi)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)”
在小鼠被麻醉的狀態(tài)下，研究人員能夠更詳細(xì)地觀察它們的大腦活動。如果讓它們醒著，周圍環(huán)境將會影響它們的記憶形成。“當(dāng)這些小家伙睡著了，你可以看著大腦中的神經(jīng)元接通記憶存儲體。一旦它們醒來，我們就能觀測它們是否在睡著的時候建立起了記憶。”
實驗結(jié)果是在刺激去甲腎上腺素釋放后，神經(jīng)元激活減少近40%——標(biāo)志著氣味記憶已經(jīng)形成。一天后，當(dāng)小鼠清醒時，實驗組觀測到小鼠在接觸特定味道的時候出現(xiàn)行為變化，這表明它們能夠記憶起這些在睡著的時候接觸的氣味。
“這一結(jié)果可能影響我們進(jìn)一步了解對人們的社交行為意義重大的長期記憶是如何形成的。”論文合著者，神經(jīng)生物學(xué)博士Richad Mooney如是說。（環(huán)球科學(xué)編譯 wallsatan）
