科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，人的學(xué)習(xí)能力之所以會隨著年齡的增長而退化，并不是因?yàn)槲覀兘邮苄滦畔⒌哪芰p弱了，而是因?yàn)槲覀冞^濾和舍棄舊信息的能力在變?nèi)酢?/p>

“人年輕的時候，大腦會通過強(qiáng)化或弱化特定的腦內(nèi)神經(jīng)聯(lián)結(jié)來建立新的記憶?！比A裔神經(jīng)科學(xué)家錢卓（Joseph Zhuo Tsien）博士如是說，錢卓是佐治亞董事大學(xué)（Georgia Regents University ，GRU）大腦與行為研究學(xué)會的聯(lián)合主任，也是該研究的通訊作者。錢卓1999年在普林斯頓大學(xué)任教期間的“聰明鼠”構(gòu)建工作令人矚目，被《科學(xué)》雜志列為當(dāng)年十大科技成果之一。錢卓在遺傳工程和腦科學(xué)等領(lǐng)域做出了許多開創(chuàng)性的貢獻(xiàn)，奠定了他在遺傳與基因工程領(lǐng)域的開拓者地位。

這篇發(fā)表于期刊《科學(xué)報(bào)告》（Scientific Reports）的研究稱，當(dāng)大腦上了年紀(jì)，至關(guān)重要的“弱化神經(jīng)聯(lián)結(jié)”的過程受到限制。

存在于腦部海馬中的NMDA受體就像是一個調(diào)節(jié)學(xué)習(xí)和記憶能力的開關(guān)，它有兩個子單位——NR2A基因和NR2B基因。兒童的大腦中，NR2B表達(dá)的比例較高，神經(jīng)元之間的聯(lián)結(jié)因而可以多維持幾毫秒，并產(chǎn)生強(qiáng)度較大的連接(即突觸)，以優(yōu)化學(xué)習(xí)和記憶。該過程叫做“長時增強(qiáng)效應(yīng)”。青春期后，NR2A和NR2B的表達(dá)比例反轉(zhuǎn)，神經(jīng)元之間的連接時間也因此會稍稍減弱。

錢卓及其同事修改了一些實(shí)驗(yàn)鼠的基因，讓它們像成年人類一樣NR2A基因的表達(dá)多于NR2B 。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，這些老鼠腦內(nèi)聯(lián)結(jié)的強(qiáng)度和產(chǎn)生短期記憶的能力并未受到影響，但是它們?nèi)趸窠?jīng)聯(lián)結(jié)的能力（“長時抑制效應(yīng)”）卻有所降低，并直接導(dǎo)致了長期記憶力的衰退。增強(qiáng)和抑制效應(yīng)的整體作用就是所謂的“信息雕刻”，而從這個方面來看，成年人NMDA受體中NR2A和NR2B基因的表達(dá)比例并不理想。

錢卓表示，“如果突觸只變強(qiáng)而不減弱，腦內(nèi)那些陳舊無用的信息和“雜音”會無法消除，大腦就會出現(xiàn)問題?！?平均下來，每個神經(jīng)元可以建立 3000個突觸。由于它們?nèi)荚诓粩嗟夭蹲叫碌男畔?，必要的篩選是不可或缺的。通過小鼠的實(shí)驗(yàn)可以看出，當(dāng)“信息雕刻”不到位時，短期記憶（比如在快餐廳記住排隊(duì)的編號）和長期記憶（如記住自己在這家餐廳最愛吃的東西）都會有所衰退。這兩種記憶在阿茲海默癥中也會受到影響。

在這些實(shí)驗(yàn)小鼠中，長時抑制效應(yīng)并沒有消失；問題的關(guān)鍵在于小鼠的大腦沒能感知一些本應(yīng)引起神經(jīng)聯(lián)結(jié)弱化的電刺激信號。此前，錢卓的猜想恰恰相反——他以為是強(qiáng)化聯(lián)結(jié)強(qiáng)度能力的減弱導(dǎo)致了學(xué)習(xí)和接受新事物能力的下降，結(jié)果發(fā)現(xiàn)“受到影響的原來是弱化聯(lián)結(jié)強(qiáng)度的能力”。

錢卓表示，這樣一來，就可以解釋為什么成年人學(xué)外語的時候多少會帶有口音，以及為什么老年人的性格通常會變得固執(zhí)。“我們知道，人一旦到了性成熟期，再想練就一口地道的外語就幾乎不可能了。我可以學(xué)會英文，但我的中國口音在所難免。但原因何在？”

錢卓及其同事們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了當(dāng)NR2B基因表達(dá)比重很大時會出現(xiàn)什么情況。2009年，他與華東師范大學(xué)的研究人員宣布，他們培育的轉(zhuǎn)基因鼠Hobbie-J有著優(yōu)于尋常實(shí)驗(yàn)鼠的智力。十年前，錢卓在《科學(xué)》上發(fā)表的文章也表示他培育出了一只叫做Doogie的轉(zhuǎn)基因鼠。跟Hobbie-J一樣，它腦內(nèi)海馬中的NR2B基因表達(dá)的比例被人工增大，因此獲得了高于平均的智力 。

轉(zhuǎn)基因?qū)嶒?yàn)鼠Doogie, Hobbie-J及其后代在老去之后，跟同齡的實(shí)驗(yàn)鼠相比，都顯示出了更好的記憶力?，F(xiàn)在，錢卓希望可以跟蹤研究實(shí)驗(yàn)鼠在NR2A基因表達(dá)比例增大后會有怎樣的表現(xiàn)。