我們?yōu)槭裁粗荒苡涀〔糠诌^(guò)去的經(jīng)歷？日本理化學(xué)研究所（RIKEN）腦科學(xué)中心的長(zhǎng)井淳（Jun Nagai）帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)給出了令人意想不到的答案：真正負(fù)責(zé)穩(wěn)定記憶的細(xì)胞，并不是神經(jīng)元，而是被認(rèn)為只起“輔助作用”的星形膠質(zhì)細(xì)胞（astrocytes）。

這項(xiàng)研究發(fā)表于《Nature》雜志，揭示了情緒強(qiáng)烈的經(jīng)歷——例如恐懼——會(huì)在一小部分星形膠質(zhì)細(xì)胞中留下“生物學(xué)標(biāo)記”，使它們?cè)趲滋旌笕阅鼙辉俅渭せ?，從而幫助記憶穩(wěn)定。換句話(huà)說(shuō)，正是這些被“標(biāo)記”的膠質(zhì)細(xì)胞反復(fù)參與，讓記憶得以鞏固。

過(guò)去，人們普遍認(rèn)為星形膠質(zhì)細(xì)胞只是為神經(jīng)元提供結(jié)構(gòu)支持和營(yíng)養(yǎng)。然而，當(dāng)科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)僅靠神經(jīng)元中的“記憶痕跡（engrams）”無(wú)法完全解釋長(zhǎng)期記憶的形成時(shí)，Nagai 團(tuán)隊(duì)開(kāi)始懷疑，答案可能藏在這些長(zhǎng)期被忽視的“配角”細(xì)胞里。

研究人員利用神經(jīng)元在激活時(shí)會(huì)產(chǎn)生名為 Fos 的蛋白質(zhì)這一特性，開(kāi)發(fā)出一種新的成像系統(tǒng)，能夠在特定時(shí)間段內(nèi)，用熒光標(biāo)記出產(chǎn)生 Fos 的星形膠質(zhì)細(xì)胞，而不會(huì)標(biāo)記神經(jīng)元。通過(guò)這種方法，他們觀(guān)察了小鼠在“學(xué)習(xí)”和“回憶”過(guò)程中，全腦范圍內(nèi)星形膠質(zhì)細(xì)胞的反應(yīng)。

實(shí)驗(yàn)中，小鼠被訓(xùn)練去記住某個(gè)籠子與一次不愉快的經(jīng)歷相關(guān)聯(lián)。幾天后，當(dāng)它們?cè)俅伪环湃胪换\子時(shí)，科學(xué)家通過(guò)小鼠的反應(yīng)判斷它是否記得過(guò)去的經(jīng)歷。

結(jié)果顯示：在“學(xué)習(xí)”階段，星形膠質(zhì)細(xì)胞幾乎沒(méi)有 Fos 活動(dòng)；而在“回憶”階段，卻出現(xiàn)了明顯的 Fos 激活。這意味著這些細(xì)胞主要在回憶記憶時(shí)發(fā)揮作用。

進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，這種 Fos 激活依賴(lài)兩個(gè)信號(hào)來(lái)源——來(lái)自杏仁核中恐懼記憶神經(jīng)元的輸入，以及使用去甲腎上腺素作為信號(hào)分子的神經(jīng)元的刺激。

那么，為什么學(xué)習(xí)和回憶過(guò)程中都有這些信號(hào)，星形膠質(zhì)細(xì)胞卻只在回憶時(shí)被激活？研究人員通過(guò)單細(xì)胞 RNA 測(cè)序發(fā)現(xiàn)，情緒事件發(fā)生后的幾天里，星形膠質(zhì)細(xì)胞開(kāi)始產(chǎn)生α和β腎上腺素能受體，這些受體能識(shí)別去甲腎上腺素。它們就像一種“記憶標(biāo)簽”，幫助細(xì)胞在下次回憶時(shí)被精準(zhǔn)喚醒。

當(dāng)研究團(tuán)隊(duì)阻斷這些被標(biāo)記的星形膠質(zhì)細(xì)胞的信號(hào)時(shí)，小鼠的記憶變得不穩(wěn)定，無(wú)法表現(xiàn)出“記得”的行為。相反，當(dāng)研究者強(qiáng)制激活這些細(xì)胞時(shí)，小鼠會(huì)把原本輕微的不快記憶放大為強(qiáng)烈的恐懼，甚至將恐懼“泛化”到從未發(fā)生過(guò)不快經(jīng)歷的籠子中。

Nagai 表示，這一發(fā)現(xiàn)可能有助于理解創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙（PTSD）等疾病中，為什么某些情緒記憶會(huì)異常持久或被錯(cuò)誤觸發(fā)?！叭绻苷业秸{(diào)節(jié)星形膠質(zhì)細(xì)胞‘記憶開(kāi)關(guān)’的方法，我們也許可以溫和地減弱創(chuàng)傷記憶，而不影響其他正常記憶。”

他還補(bǔ)充道：“這一機(jī)制不僅對(duì)生物學(xué)有意義，也可能啟發(fā)人工智能的發(fā)展?，F(xiàn)有的 AI 系統(tǒng)依賴(lài)大量數(shù)據(jù)和能量，但星形膠質(zhì)細(xì)胞能根據(jù)情緒和重要性來(lái)‘篩選記憶’。如果AI能學(xué)會(huì)這種高效的記憶過(guò)濾方式，也許能變得更聰明、更節(jié)能?！?/p>

研究團(tuán)隊(duì)的下一步計(jì)劃，是弄清星形膠質(zhì)細(xì)胞如何獲得“穩(wěn)定記憶”的資格，并探索是否能通過(guò)控制這些細(xì)胞，選擇性地增強(qiáng)或削弱特定類(lèi)型的記憶。

參考文獻(xiàn)：

Jun Nagai, The astrocytic ensemble acts as a multiday trace to stabilize memory,?Nature?(2025).?DOI: 10.1038/s41586-025-09619-2.?www.nature.com/articles/s41586-025-09619-2

編輯：王洪

排版：李麗