解开记忆之谜 长庚大学透过果蝇喝水研究登国际期刊
我们的大脑每天都会更新新资讯并产生各种记忆,但哪些会保留、遗忘,长庚大学医学院教授吴嘉霖研究团队,透过果蝇寻水记忆研究发现,大脑会根据资讯重要性,决定留下、删除那些记忆。此研究近日刊登于国际顶尖期刊《美国国家科学院院刊》。(校方提供)
我们的大脑每天都会更新新资讯并产生各种记忆,但哪些会保留、遗忘,长庚大学医学院教授吴嘉霖研究团队,透过果蝇寻水记忆研究发现,大脑会根据资讯重要性,决定留下、删除那些记忆。此研究近日刊登于国际顶尖期刊《美国国家科学院院刊》。(校方提供)
我们的大脑每天都会更新新资讯并产生各种记忆,但哪些会保留、遗忘,长庚大学医学院教授吴嘉霖研究团队,透过果蝇寻水记忆研究发现,大脑会根据资讯重要性,决定留下、删除那些记忆。此研究近日刊登于国际顶尖期刊《美国国家科学院院刊》。
吴嘉霖表示,2017年时,曾发表论文刊登在自然通讯,内容是口渴的果蝇想喝水时,会透过特定气味学习。当时就有思考,自然环境下的果蝇,是不是先闻到潮湿的味道,才会喝到水,因此有相关记忆。
研究发现,这两种记忆分别由果蝇脑中不同的神经回路负责,且两者会互相干扰。当果蝇建立起水记忆后,湿气记忆就会被大脑快速遗忘。这个现象让研究团队感到非常惊讶,进一步分析发现,当果蝇喝到水时,大脑中的PAM-γ4多巴胺神经元会被活化,不仅会促进水记忆的形成,还会主动抑制湿气记忆,造成湿气记忆的遗忘。
吴嘉霖表示,这种记忆管理机制可能是果蝇的一种生存策略。在野外,高湿气通常是水源的线索,但如果口渴果蝇循着湿气的记忆寻找水,最终却无法找到水源并解渴,那么这段记忆对牠的生存来说毫无意义,甚至有可能危害生命。为了节省大脑的「记忆空间」,大脑选择性删除这段无效的湿气记忆,而保留真正有助于生存的水记忆。更有趣的是,研究发现,如果抑制PAM-γ4神经元的活性,湿气记忆就不会快速遗忘,这表明,大脑是有能力主动管理记忆的保留与删除。
为了更直观理解果蝇大脑的运作,研究团队还与长庚大学资讯工程学系副教授赵一平合作,运用高解析显微萤光设备、可即时观察活体果蝇神经元等技术,记录果蝇大脑学习、记忆与遗忘时的神经活动,并将这些动态数据转化为可视化的频谱图。这些图像不仅展示了记忆形成与消失的过程,还帮助研究人员更精确地比较不同实验条件下的结果。
这项研究的创新性和突破性,获得美国国家科学院院刊《PNAS》编辑的高度评价。吴嘉霖特别感谢「长庚大学创新先导计划」的支持,让团队能大胆尝试原创性研究,最终将成果推向国际。这项研究揭示了果蝇大脑如何有效管理记忆的策略,也为我们理解人类大脑记忆的运作提供了新视角。