我們的記憶造就了今日的自己，每個(gè)人的腦海中總會(huì)保存著一些珍貴的記憶?；蚴且淮卫寺穆眯?，或許是一場(chǎng)激動(dòng)的比賽，即便是過(guò)去很久總會(huì)想起那些難忘的時(shí)光。大腦中的記憶何以有幾十年的保質(zhì)期？這是人們一直想要探究的。

近日，哥倫比亞大學(xué)的神經(jīng)學(xué)家在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院刊》上發(fā)表論文稱(chēng)：研究人員通過(guò)觀察從大腦中提取的神經(jīng)元活動(dòng)，繪制出大腦維持長(zhǎng)期記憶的分子機(jī)制。研究人員概述了CPEB3蛋白如何刺激神經(jīng)元以?xún)?chǔ)存經(jīng)得起時(shí)間考驗(yàn)的記憶。

研究結(jié)果提供了一種全新的觀點(diǎn)，即大腦最常見(jiàn)和最基本的分子功能之一。它為以記憶喪失為主要特征的退行性神經(jīng)疾病提供的新的靶點(diǎn)。

記憶是神經(jīng)元“愛(ài)情”的結(jié)晶

記憶的產(chǎn)生很是奇妙，即便是稍縱即逝的短暫印象都是神經(jīng)元之間“愛(ài)情”碰撞的花火。在兩個(gè)神經(jīng)元伸出細(xì)小分支（軸突）彼此連接時(shí)，記憶便誕生了。我們稱(chēng)這些連接點(diǎn)為突觸，它們就是神經(jīng)元“愛(ài)情”的紐帶。只不過(guò)，有些連接緊密，記憶便經(jīng)得起歲月的考驗(yàn)；有些紐帶脆弱，記憶便很快消失了。

神經(jīng)元之間的聯(lián)系 圖片來(lái)源于：維基百科

2015年，諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)的獲得者Eric Kandel 和他的研究團(tuán)隊(duì)在小鼠中發(fā)現(xiàn)：在突觸中存在一種名為CPEB3的蛋白質(zhì)，這種蛋白質(zhì)不僅會(huì)在形成記憶時(shí)出現(xiàn)，而且還會(huì)在回憶往事時(shí)出現(xiàn)。

該論文的資深作者Luana Fioriti博士表示：“當(dāng)我們抑制小鼠大腦中的CPEB3蛋白時(shí)，小鼠仍然可以形成新的記憶，但是這些記憶并不能夠完整保存下來(lái)。如果完全清除CPEB3蛋白質(zhì)，突觸就會(huì)斷裂，記憶也隨之消失。”

神經(jīng)元間的“愛(ài)情”紐帶這樣加固

研究人員發(fā)現(xiàn)，在掌管記憶的海馬體神經(jīng)元內(nèi)會(huì)定時(shí)產(chǎn)生CPEB3蛋白。更神奇的是，一旦有CPEB3產(chǎn)生就會(huì)被轉(zhuǎn)移到P體中，P體就像是一個(gè)隔離室能夠讓CPEB3處于休眠狀態(tài)并準(zhǔn)備隨時(shí)使用。

P體并沒(méi)有細(xì)胞膜一樣的物理屏障來(lái)容納CPEB3。由于P體密度大于周?chē)h(huán)境，這種密度差將P體內(nèi)的物質(zhì)固定在一起，使CPEB3留在細(xì)胞內(nèi)部而不是逃逸到細(xì)胞的其他部分。

一旦P體內(nèi)填滿(mǎn)CPEB3，它就會(huì)離開(kāi)神經(jīng)元的中心，沿著它的分支向突觸移動(dòng)。當(dāng)小鼠開(kāi)始形成記憶時(shí)，P體就會(huì)溶解。CPEB3被釋放到突觸中，以幫助創(chuàng)建記憶。隨著時(shí)間的推移，隨著更多的CPEB3被釋放，神經(jīng)元之間的聯(lián)系紐帶便會(huì)加強(qiáng)。這改變了神經(jīng)元的解剖結(jié)構(gòu)，從而穩(wěn)定了記憶。

哥倫比亞大學(xué)的研究學(xué)者發(fā)現(xiàn)，CPEB3不會(huì)自己進(jìn)入P體，它需要一種名為SUMO蛋白質(zhì)的指路。這一過(guò)程稱(chēng)為SUMOylation。

結(jié)語(yǔ)

這項(xiàng)研究除了揭示的記憶的形成與消失外，它還提供了對(duì)以記憶喪失為特征的神經(jīng)退行性疾病的深入了解。研究證明了CPEB3在記憶存儲(chǔ)方面的重要性，而且人腦中也有CPEB3蛋白，這表示CPEB3蛋白或?qū)⑹巧窠?jīng)退行性疾病的一個(gè)潛在靶點(diǎn)。

Fioriti博士說(shuō)：“我們的研究結(jié)果強(qiáng)調(diào)了蛋白質(zhì)合成在保存記憶中的關(guān)鍵作用。這對(duì)于研究阿爾茨海默氏癥有著非常重要的意義。通過(guò)繼續(xù)深入研究，我們有一天可以開(kāi)發(fā)出有用的方法來(lái)促進(jìn)CPEB3，以防止突觸退化，從而減緩記憶喪失。”

[1] Pinpointing how cells regulate long-lasting memories

[2] U.S. scientists find how brain cells regulate memories in mice study

原標(biāo)題：PNAS：抓住這個(gè)蛋白質(zhì)！延長(zhǎng)記憶的保質(zhì)期就靠它了……