Current Biology | 钟毅/李乾团队发现短期记忆通过“搬家”来遗忘

主要观点总结

该文章主要介绍了清华大学和中山大学的研究团队对果蝇短期记忆遗忘机制的研究。研究发现，果蝇的短期记忆通过‘搬家后消除’的方式介导遗忘，这一过程依赖于神经元特定的突触结构数目变化，并受到两个分子开关Rac1和Ephrin的调控。这项研究为我们理解记忆主动遗忘机制提供了新见解，同时提出了阻止果蝇短期记忆遗忘的两种简单有效方法。此外，该研究还探讨了该机制在哺乳动物，甚至人类疾病中的潜在联系，并讨论了其对人工智能的启示。

关键观点总结

关键观点1: 果蝇的短期记忆遗忘机制

研究发现果蝇的短期记忆通过转移到一个新位置后再进行消除的方式来介导遗忘。这一过程依赖神经元特定的突触结构变化，受分子开关Rac1和Ephrin的调控。

关键观点2: 新的遗忘模型

研究者提出了一个新的遗忘模型，包括学习产生记忆痕迹，记忆痕迹转移，以及新脑区中记忆痕迹的消除等步骤。

关键观点3: 阻止果蝇短期记忆遗忘的方法

研究者展示了两种简单有效的方法来阻止果蝇短期记忆的遗忘：一是抑制Rac1通路的活性，二是抑制Ephrin通路的活性。

关键观点4: 研究意义

该研究不仅为我们理解记忆主动遗忘机制提供了新的见解，而且还揭示了这一机制在哺乳动物，甚至人类疾病中的潜在联系。此外，该研究还为人工智能的持续学习能力的提升提供了启示。

正文

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推进了我们对于 记忆主动遗忘机制 的深入理解 。

研究者们 首先 综合 利用遗传学荧光探针工具 、 显微 镜下行为训练装置以及 双光子活体成像 技术 ， 对 果蝇 的一种维持几个小时的短期记忆痕迹 进行 了追踪观测 。结果显示 （参见下图） ， 果蝇的 γ1 脑区 在学习后产生了记忆痕迹， 然而一段时间后， γ1 脑区记忆痕迹消失的同时， γ 4脑区产生了一个行为上等效的新记忆痕迹。这个新记忆痕迹的消失与果蝇表现出的短期记忆遗忘在同一个时间尺度发生。 随后，研究者们进一步通过遗传学、行为学、免疫荧光、活体成像等方法进行了深入研究， 最终 提出了一个 新的遗忘模型： ① 学习在一个脑区产生记忆痕迹 。 ②Rac1开关启动，促进神经元 一种特定 突触结构数目的增加，引发记忆痕迹转移。③记忆从最初的脑区转移到一个新脑区。④Ephrin开关启动，促进神经元 特定 突触结构数目消除，“ 擦除 ”新脑区中的记忆痕迹 ， 最终 完成遗忘。

短期 记忆通过“搬家后消除” 来 介导遗忘的示意图

依据 这些 新理解，研究者们展示了阻止果蝇 短期记忆 遗忘发生的 两种不同的、简单有效的方法。 第一， 给果蝇喂食 一种小分子化合物来抑制 Rac 1 通路的活性， 记忆 痕迹的转移就不能正常发生，从而长久的保持在最初的脑区，使得遗忘受阻。第二，给果蝇喂食 Ephrin 通路的抑制剂 ，使得转移到新脑区的记忆痕迹不能被“擦除”，从而阻止遗忘的发生。

这些对遗忘的新理解 和操控方法 可能不只局限于果蝇的学习记忆系统。 钟毅课题组之前的工作表明， Rac1 通路介导的主动遗忘机制同样存在于哺乳动物中 【6-9】 ，并与人类的阿尔茨海默症

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