周倫 2016-03-21 08:14
本文來自：奇點網(wǎng)，作者周倫
「不知道從什么時候開始，他們的記性越來越差，冰箱在哪兒，廁所在哪兒，以及他們剛剛做過的事兒，他們都記不得了?！闺S著人類平均壽命的增長，與衰老相關(guān)的疾病日益凸顯。全球范圍內(nèi)，目前大約有4400萬人被老年癡呆癥折磨。
盡管FDA已經(jīng)批準了4種治療老年癡呆癥的藥物上市，但是西奈山醫(yī)院認知健康中心主任Samuel Gandy說，“（目前）沒有一種藥物能夠真正改善患者的癥狀，一旦患阿爾茲海默癥超過18個月，用不用藥都是一樣的?！?div style="height:15px;">
對這樣一種目前無法治愈的疾病，最讓患者兒女們揪心的是父母記憶力的喪失。實際上，學(xué)界一刻也沒有停止對老年癡呆癥的研究。但是對于患者為什么會喪失記憶這一問題。學(xué)術(shù)界也一直存在分歧。
想象力爆棚的《頭腦特工隊》描述記憶形成并被存儲的過程
有些人認為是特定腦細胞受損導(dǎo)致記憶無法儲存；另一種觀點認為，記憶就在那里，只是大腦尋找記憶的通道被阻斷。雖然雙方各執(zhí)一詞（存儲的問題和讀取的問題），但是雙方都拿不出有力的證據(jù)。
這一局面在2015年終于被打破。這一年5月29日，諾貝爾獎得主、MIT生物系資深教授Susumu Tonegawa及研究團隊在《科學(xué)》雜志上發(fā)表了他們團隊研究失憶的成果【1】。
Tonegawa團隊在研究中發(fā)現(xiàn)，利用光來激活一些腦細胞可以找回“丟失的”記憶。這一研究成果表明，我們的記憶的確是一直存在我們大腦里的某個角落，只是我們的大腦找不到它在哪里了。一旦儲存記憶的神經(jīng)細胞被激活，我們的記憶就會浮現(xiàn)我們的眼前。
動畫片《頭腦特工隊》中一束光打在記憶球上，往昔的回憶立馬浮現(xiàn)腦海
盡管大多數(shù)人都認為是記憶的存儲出了問題，但是Tonegawa的研究表明，「失憶是一種記憶提取障礙問題」。
一束光打在表面布滿感光蛋白的神經(jīng)細胞上
Tonegawa沒有就此止步，而是進一步去探究老年癡呆阿爾茲海默癥患者丟失的記憶能不能恢復(fù)。
大腦中的海馬體被認為是記憶的中心，因此Tonegawa在患「阿爾茲海默癥」的小鼠海馬體里植入了感光蛋白。在外界的光刺激下，海馬體里攜帶感光蛋白的「記憶痕跡細胞」會被激活。此時「阿爾茲海默癥」小鼠因回想起了之前被研究人員「虐待」的情形，而產(chǎn)生恐懼感。此時對照組則沉浸在失憶帶來的鎮(zhèn)靜中。然而不幸的是，到第二天，沒有光刺激，小鼠又失憶了。
頭部植入光源的小鼠
于是接下來，Tonegawa團隊就改用光脈沖，時不時的照射海馬體，模仿記憶的天然生成模式。一段時間之后，之前的記憶便在小鼠的腦海中深深扎根了。當外界的環(huán)境變化時，小鼠可以記起它對某一物品的恐懼。
為了觀察定期的光刺激對小鼠大腦的影響，Tonegawa團隊解剖了小鼠的大腦，驚奇地發(fā)現(xiàn)，記憶恢復(fù)小鼠的海馬體與內(nèi)嗅皮層之間建立了強大的連接，這種連接正是「阿爾茲海默癥」患者所缺失的。
3月16日，Tonegawa團隊的這一研究成果又刊登在《自然》雜志上【2】。
Tonegawa認為，從目前的研究結(jié)果來看，這種光刺激的辦法僅對患阿爾茲海默癥幾個月的小鼠，以及患病2到3年的患者有一定的效果。對于重癥患者，由于大腦受損過度，而無法得到回復(fù)。
與其他以小鼠為模型的疾病研究一樣，Tonegawa的研究同樣面臨著同行的質(zhì)疑：沒有在人體開展這樣的研究，能否用于人體還未可知。實際上Tonegawa的這一研究成果在目前看來，是肯定不能用于人體的，因為目前光遺傳學(xué)技術(shù)還沒有用于人體的研究。
但是有些研究人員也從Tonegawa的研究中看到了緩解老年癡呆癥的新希望。例如，哥倫比亞大學(xué)的神經(jīng)學(xué)家Christine Denny就想到了利用電刺激取代光刺激。
無論如何，Tonegawa的研究成果讓我們對老年癡呆癥有了新的認識，讓我們了解到患者不是不能形成記憶，而是讀取記憶出了問題。接下來的研究方向會明確很多。
這是美國發(fā)布阿爾茲海默癥研究計劃后的第一個重要進展。沒準兒在接下來的10年，我們真的能發(fā)現(xiàn)治愈阿爾茲海默癥的方法。
參考文獻：
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：周倫，轉(zhuǎn)載請在文章開頭標明：本文為奇點原創(chuàng)文章（公眾號：geekheal_com）
