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非人類動物亦擁有情景記憶能力,或有助阿爾茲海默病新葯研究

在最新的一項研究中,科學家首次給出證據,證明非人類動物可以通過記憶在大腦中重演過去的事件。這項研究提供了一種研究動物記憶的新方法,並且其結果或許有助於對阿爾茨海默病治療的研究。這項研究發表於2018年5月10日的《當代生物學(Current Biology)》雜誌,原標題《情景記憶在老鼠大腦中的重演(Replay of Episodic Memories in the Rat)》。

對老鼠進行的氣味順序記憶實驗

在最新的一項研究中,印第安納大學的神經科學家給出了首例證據,證明非人類動物可以通過記憶在心理上重演過去經歷的事件。這一發現或許有助於開發治療阿爾茨海默病(老年痴呆症)的新藥物。

新研究有助於對阿爾茨海默病的研究

「我們研究動物的記憶,不僅僅是為了了解動物,而是要開發新的記憶模型,這可以用於人類對阿爾茨海默病等記憶障礙疾病的研究」,這項研究的領導者,印第安納大學伯明頓分校的神經科學家喬納森·克瑞斯特爾(Jonathon Crystal)說道。

克瑞斯特爾表示,目前多數對於治療阿爾茨海默氏症藥物的臨床研究,都是在研究這些化合物是如何影響人類的空間記憶的,這是在動物中最容易評估的記憶類型之一。但是,空間記憶的衰退並不是阿爾茨海默病對患者造成的最重要的傷害。

情景記憶重演

「如果你家中的老人患有阿爾茨海默病,那麼最令人心碎的往往是,他們會把你上次對他們講述的經歷忘得一乾二淨」,印第安納大學的博士生丹尼爾·帕諾茲-布朗說道,她是這項研究的第一作者。「我們在這項研究中關心的是情景記憶和情景記憶重演——因為不論是患了阿爾茨海默病,還是隨著正常的衰老過程,人類的這項能力都會逐漸下降。」

情景記憶是指記憶特定事件的能力。例如,當你找不到你的汽車鑰匙時,一般都會試圖去回憶之前自己經歷過的每個場景——從你上次鎖車到自己現在的位置。按順序在腦中重演這些事件的能力被稱為「情景記憶重演(episodic memory replay)」。如果人不能記起事件發生的先後順序,人們就無法理解自己經歷的大多數情景,克瑞斯特爾說。

測試老鼠的情景記憶重演能力

為了評估動物從記憶中重演過去事件的能力,克瑞斯特爾的實驗室花費了將近一年的時間訓練了13隻老鼠,使它們可以記住一個由多達12種不同的氣味構成的順序列表。老鼠會被放置在一個存在不同氣味的「競技場」中,當它們能夠識別出從第二種到最後一種,或是從第四種到最後一種氣味的順序組合時,就會對它們給予獎勵。

該小組在每次測試之前,都會改變小鼠需要記憶的「氣味列表」中的氣味數量,以確保它們需要記住列表中氣味的全部順序,而不是單憑記住某幾種氣味的存在就可以完成挑戰。這樣就能證明,動物是否具備記憶事件發生順序的能力。

經過訓練,這些老鼠在實驗中完成了87%的挑戰,這一結果強有力的證明了,非人類動物擁有情景記憶重演的能力。

另外,實驗還證實了老鼠的記憶可以維持相當長的時間,並且這些記憶還能抵抗來自其他記憶的「干擾」,這也是情景記憶應當具備的兩個特徵。實驗小組還進行了一個實驗:暫時抑制老鼠大腦中海馬體的活動(這是大腦處理情景記憶的部位),來證明老鼠確實是依靠大腦的這一部分來完成挑戰的。

克瑞斯特爾說,尋找可靠的方法來測試老鼠的情景記憶能力很有必要,因為新的基因技術已經可以使科學家培養出患有類似於阿爾茨海默病癥狀的老鼠,並且直到現在,也只有這些經過遺傳修飾的老鼠可以被用來研究新藥物對阿爾茨海默病的療效。

「我們真的在把動物的記憶模型逐漸擴展至接近於人類記憶的工作模式」,他說。「如果我們想攻克阿爾茨海默病,就必須確保我們正在保護的是正確的記憶類型。」


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