随着年龄的增长，记忆能力往往会减弱甚至丧失，这是一个令人痛苦的过程。然而，科学家们发现了能够控制记忆的开关，通过开启这个开关，老年人也能重新拥有年轻人般的记忆能力。
科技简介
轻轻扳动一下开关就能打开或关闭记忆，这种看似科幻小说中的情节如今已成为现实。美国科学家成功向老鼠体内植入一种电子设备，该设备能够复制与记忆相关的神经信号，从而实现对老鼠记忆的控制。科学家们相信，这种技术有望成为阿尔兹海默症、中风等患者的福音。利用这种大脑修复器，他们能够帮助实验鼠找回长时间遗失的记忆。这一研究成果预示着未来可能为患有痴呆症、中风或脑损伤而导致记忆缺失的人提供有效的治疗方法。此外，这项研究还首次证明了研究人员能够重现大脑的学习过程，恢复因药物而忘记的记忆，并为痴呆症患者带来希望。
背景
随着年龄的增长和疾病的侵袭，记忆开关往往会被强制关闭，导致记忆逐渐模糊。然而，新型药物的研发有望重启这个开关，显著提高大脑存储信息的能力。研究表明，只需打开老年白鼠大脑中的开关，即可使它们的记忆力恢复至青年时期水平。研究人员对此充满信心，预计基于这一发现研发的药物将在十年内投入临床使用。事实上，用于帮助老鼠恢复记忆的药物伏立诺他（Vorinostat）已被应用于治疗一种罕见的血液癌症。然而，由于伏立诺他的副作用较强，不适合用于治疗人类脑部疾病。在英国，约有40万人受阿尔兹海默症的影响，预计在未来一代人的数量将会翻倍。在这种情况下，急需开发有效的方法来应对这一挑战。目前可用的药物虽然能够暂时延缓病情恶化，但无法从根本上解决问题，且随着时间推移，疗效也会降低。
基因原理
在《科学》杂志上发表的一项新研究揭示了大龄白鼠的“记忆紊乱”与“海马区染色质可塑性”的变化之间的关系，即脱氧核糖核酸组合、组蛋白以及构成染色体的其他蛋白质与海马区之间的相互作用。具体来说，研究描述了一种乙酰遗传“开关”，它的存在直接影响了16个月大白鼠的记忆受损情况。而在3个月大的白鼠脑中并未检测到这种乙酰基，因此推测它在学习和记忆基因群组的调控中发挥了关键作用。这项研究由德国哥廷根市神经系统科学学院的安德鲁·费舍尔领导，发表在《新科学》杂志上。研究结果显示，三个月大的白鼠能够在新环境中寻找路径，并根据自身能力在指定位置接收电子脉冲。相比之下，16个月大的老年白鼠未能完成类似的任务，也没有显示出相应的基因表达。此外，它们的空间学习和记忆能力也不如年轻的白鼠。基因“开关”涉及到乙酰化作用，即在染色质的脱氧核糖核酸水平上引入乙酰基团，从而影响基因转录。
实验研究
伯格（Berger）的团队与北卡罗来纳州韦克福里斯特大学生理与药理学系合作，重点研究了海马体这一大脑中形成记忆的重要部位。海马体内部不同区域之间的通信决定了短期记忆转化为长期记忆。在实验中，老鼠学会了通过按压杠杆来获取奖励的行为，同时研究人员观察了这些子区域内发生的信号。经过多次训练，老鼠掌握了这一技能，形成了长期记忆。当科学家给予老鼠药物阻断两个区域之间的神经信号传输时，老鼠忘记了长期记忆。但是，当他们植入电子脑修复装置模拟子区域之间的信号处理时，老鼠的记忆得以恢复。《神经工程学报》发表的研究成果表明，该设备能够强化大脑内的生理性记忆，并提高记忆能力。伯格团队计划下一步在猴子身上测试该仪器，并期望有一天它能帮助那些因痴呆症、中风或脑损伤而失去记忆的人。
研究进展
在实验中，研究人员教会老鼠执行一项任务，即按下正确的杠杆而非错误的杠杆，以此获得奖励。通过植入老鼠大脑内的电子监测探针，研究人员记录了海马体两个主要亚区之间大脑活动的变化。然后，研究人员阻断了这两个区域之间的正常神经通讯，使得老鼠不再表现出长期的学习行为。伯格解释道：“尽管老鼠仍记得按下杠杆可以获得奖励，但现在它们只能记住自己是否按下了左侧或右侧的杠杆，且记忆保持的时间只有5到10秒。”接下来，科学家们设计了一个类似于人造海马体系统的人工智能设备，它可以复制海马体内两个亚区之间的互动模式。当该电子设备启动时，原本因药物而失去长期记忆能力的老鼠恢复了长期记忆能力。研究人员希望进一步探索，如果将这种电子设备与其他相关的电极植入拥有正常海马体的老鼠大脑中，是否会增强正常老鼠的记忆能力。
参考资料
基于记忆合金的智能节水开关.豆丁网.2024-10-22
Cu导电通道忆阻器记忆开关及阈值开关特性研究.豆丁网.2024-10-22
音乐是记忆的开关.豆丁网.2024-10-22