大脑如何锁定长期记忆
最新研究发现，情绪记忆的长期储存在大脑中并非只靠神经元。星形胶质细胞才是关键，它们能在反复情绪体验后“激活”，将记忆牢牢刻在脑中。
为什么我们能清晰地记住那些带有强烈情绪的事件？最新发表在《Nature》上的一项研究揭示了答案——一种名为星形胶质细胞(astrocyte)的脑细胞，在情绪记忆的长期保存中扮演了至关重要的角色。
过去，科学界普遍认为星形胶质细胞只是神经元的“辅助工”，为神经活动提供能量和结构支持。但这项新研究发现，它们远不止如此。星形胶质细胞能够被反复的情绪体验直接激活，在大脑中帮助稳定和强化记忆。研究团队认为，这种细胞或许能成为治疗阿尔茨海默病、创伤后应激障碍(PTSD)等记忆相关疾病的新靶点。
来自日本理化学研究所脑科学中心的神经科学家Jun Nagai表示，他们的研究“回答了一个核心问题——特定记忆是如何在大脑中被长期保存的”。通过研究星形胶质细胞的行为，Nagai和同事揭示了大脑在细胞层面上如何“筛选出”那些值得被长期记住的事件。
过去的研究主要集中在神经元，发现记忆的“痕迹”储存在海马体和杏仁核等区域的神经网络中。但科学家们一直不清楚，短暂的记忆是如何在大脑中变得稳定、持久的。
为了深入探索，Nagai团队开发了一种新方法，可以在小鼠进行记忆任务时，实时观察整个大脑中星形胶质细胞的活跃模式。他们特别测量了名为Fos的基因，它在细胞活动时会被强烈激活，被视为记忆形成的分子标志。
实验中，小鼠被放入一个特定的笼子，并在其中经历轻微的电击。这样，动物会逐渐将“笼子”与“不愉快的感觉”建立起关联。几天后，当它们再次进入同一个笼子时，会明显表现出恐惧——说明它们记住了那种负面体验。
研究人员发现，在这些小鼠重新进入笼子的那一刻，星形胶质细胞在杏仁核等区域的Fos基因活性显著上升。但在最初的电击学习过程中，这些细胞几乎没有反应。这表明，星形胶质细胞在“回忆”时更为重要，而非仅仅参与记忆的初始形成。
“最令人惊讶的是，它们在第一次经历恐惧时并不反应，反而是在第二次才开始活跃。”Nagai解释道。
接着，研究团队利用转录组学分析了这些细胞的分子变化。他们发现，在经历恐惧记忆任务后，这些星形胶质细胞会在细胞表面生成更多的去甲肾上腺素受体。这类受体能与去甲肾上腺素结合，激活细胞，并促使它们与神经元沟通。研究人员认为，这些受体就像“标签”，标记出哪些星形胶质细胞曾参与情绪体验。
Nagai解释说：“星形胶质细胞‘知道’有可怕的事情发生，而它们的分子反应需要数小时甚至几天。”这个时间窗口，正是情绪体验逐渐被巩固、并转化为稳定记忆的关键过程。
来自西班牙纳瓦拉大学的神经科学家Maite Solas Zubiaurre认为，这项发现可能会“颠覆整个神经科学领域”。她说：“长期以来，我们认为只有神经元负责编码记忆。而现在，这项研究告诉我们，记忆的主角也许是星形胶质细胞。这是一次从‘神经中心论’到‘星形细胞中心论’的转变。”
Zubiaurre还指出，这一发现或许能开启全新的治疗方向。通过调节星形胶质细胞的活动，未来或许可以改善记忆、治疗认知障碍。这不仅对健康人有意义，对于阿尔茨海默病等患者来说，意义更为重大。
在人类的大脑中，记忆从来不只是由电信号组成的闪烁。它也许更像是情绪的回声，被某种温柔的细胞——星形胶质细胞——悄然铭刻下来。
那些让人痛苦或动容的瞬间，或许正是被这些无名的“星形守护者”牢牢抓住，化为永不消逝的记忆。
