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【科学】有趣!一种药物,或能促进长期记忆

关键词:   发布时间:2020-01-14 09:00:01

科学 #促进记忆  [全文1812字,阅读约需5分钟]


来源 | 中国生物技术网(biotech-china)


近日,一项非常引人入胜的研究表明,服用一种能增加大脑中组胺水平的药物可以改善长期记忆的能力。


组胺在人体内发挥着多重作用。它最著名的作用是在免疫系统中,它也有调节肠道功能并作为神经递质。由于它在过敏反应中的作用,降低组胺水平的药物(抗组胺药)非常普遍。而提高组胺水平的药物则不太常见,但临床医生有时也会开具组胺处方来治疗头晕。


肥大细胞内的组胺颗粒


然而,根据最近这项研究,提升组胺水平的药物在未来或许也会流行起来。


1


组胺与记忆


近几十年来,科学家们已经发现增加组胺水平与改善记忆之间存在有趣的联系。然而,他们却对其知之甚少。


研究人员希望通过研究二者间的相互作用,或许能找到治疗记忆受损个体的创新疗法,比如痴呆症。


最近这项研究试图揭开这一现象的另一层面纱——组胺是如何影响长期记忆的。该研究近日已发表在《Biological Psychiatry》上。日本东京大学的Yuji Ikegaya教授和Hiroshi Nomura博士是研究负责人。



为了进行研究,他们招募了38名20多岁的男性和女性。研究人员要求参与者记忆一些关于日常物品的图片,比如手表和眼镜。


几天后,参与者们接受测试。研究人员向他们展示了一些最初的图片,其中夹杂着一些他们从未见过的图片。参与者们被要求识别出哪些图片是他们之前见到过的。在7–9天后,研究人员再次对参与者进行测试。然而,在这一次试验之前,一些参与者服用安慰剂,另一些服用能提升大脑中组胺水平的药物。


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记忆增强,但不适用于所有人


正如所料,组胺确实对某些参与者的记忆测试分数产生了积极影响。对于记忆力较差的人来说,组胺增强帮助他们识别出比第一轮测试更多的图像。


值得注意的是,组胺只能增强长期记忆,它并没有改善任何其他的认知能力。


这项研究中的一个发现颇为有趣。研究人员向参与者们展示一张特定的图片,然而几天后,他们并没有记得曾看到过该图片。又过了一个星期后,服用组胺药物的参与者能够回忆起自己见过那张图片。



Yuji Ikegaya教授说:“对于那些想使用组胺药物来促进学习的学生来说,我必须警告他们,首先要记住保护自己的健康,其次我们并没有测试这种药物是否有助于所有人或记忆新事物。”


然而,这种改善作用并不是发生在所有人身上。那些在服用药物之前记忆测试中表现最佳的人在服用组胺后记忆力表现下降。此外,对于所有的参与者(无论在测试中的分数高低)来说,那些在服用药物之前最容易记忆的图片在组胺水平上升之后却变得更难回忆。


研究人员认为,这个令人惊讶的矛盾可能与“随机共振”相关。


3

随机共振


如果一个信号太弱使传感器无法检测到,随机共振就会帮助提升这个信号。它的工作原理是向信号中添加白噪声。原始信号的频率与白噪声产生共振,将信号的强度超过白噪声,使其更容易被检测到。


Ikegaya教授及其同事认为,记忆以两种方式工作:首先,它是一个只有“是或否”的“数字系统”,对于唤起记忆来说,只有是或否两种可能。


同时,大脑以梯度式存储信息,只有在活动水平达到特定阈值,神经才会释放脉冲。在达到这个阈值之前,我们无法记忆,但是一旦超过阈值,我们就能够记忆。


科学家们认为,组胺可能会使这个梯度超过触发神经元释放脉冲的临界点。通过这种方式,潜在记忆,即我们无法获取的记忆就可以被获取了。


相反,如果记忆已经高于这个梯度,添加额外的组胺就会导致噪声过高,额外的神经活动就会阻碍记忆唤起。


4

提升啮齿动物的记忆


在该实验的另一部分,研究人员对小鼠进行了研究。如果小鼠拥有一新一旧两个玩具,那么小鼠倾向于玩新玩具。然而,三天之后,小鼠会忘记哪个玩具是新的,就会给予两个玩具相同的注意力。


了解到这一点之后,研究人员通过钙成像和化学操作,以检查组胺H3受体反向激动剂。他们使用两种提升组胺的药物的其中一种:thioperamide或betahistine。



经过治疗,小鼠在三天后没有忘记新玩具,并将此记忆持续了28天。然而,记忆的改善作用并不是永久的,在第29天,小鼠再次将所有玩具视为新玩具。


通过对小鼠大脑的观察,研究人员发现小鼠大脑的鼻周皮层区域中的组胺水平尤其高。该大脑区域涉及处理感觉信息和知觉,并且对记忆至关重要。


尽管这种研究途径相对较新,但科学家们希望能产生更广泛的影响。理解组胺如何影响记忆有助于设计出针对阿尔兹海默症和其他痴呆症的治疗方法。


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分享 2020-01-14 09:00:01

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