我們的記憶是不完美的。你可能還能回憶起上週末和誰共進晚餐，但很可能已經忘記了談話的細節。記住太多也有缺點——在諸如創傷後應激障礙等疾病中，令人痛苦的事件可能會深深印在個人的腦海中，造成持續的痛苦。另一方面，過度失憶也是一個問題。例如，阿爾茨海默病就以無法回憶為特徵。利用小鼠，科學家們現在已經證明，大腦中的常駐免疫細胞——小膠質細胞，在幫助器官遺忘方面發揮著關鍵作用。
小膠質細胞曾經被單純地視為大腦的看門狗——專門被啟用來吞噬病原體以及死亡和垂死的神經元。這種觀點近年來已經改變，因為科學家們已經積累了證據，表明這些細胞具有廣泛的職責：在發育過程中，它們似乎透過修剪掉多餘的突觸——神經元之間的連線，來幫助塑造大腦。小膠質細胞似乎也是幾種神經發育和神經退行性疾病（包括自閉症和阿爾茨海默病）的主要參與者。顧 Yan是中國浙江大學醫學院的神經科學家，他說他和他的同事們對早期發育過程中小膠質細胞修剪工作與先前研究之間潛在的聯絡很感興趣，先前的研究表明突觸對於記憶的儲存和編碼非常重要。“我們想知道小膠質細胞是否可以消除成年大腦中的突觸，”他說。“以及小膠質細胞導致的突觸丟失與遺忘之間有什麼關係？”
為了解決這個問題，顧的研究小組與浙江大學的其他研究人員（包括神經科學家王朗）合作進行了一項研究。他們透過食物或直接注射到大腦中的藥物耗盡了小鼠大腦中的小膠質細胞。為了評估記憶保持，他們使用了情境性恐懼條件反射，這是一種將齧齒動物放入籠子中並給予輕微電擊的技術。（當動物重新進入籠子時，即使沒有電擊，對經歷的記憶也會使其僵住。）研究人員發現，雖然這種僵住反應在健康動物中幾周後會減弱，但在小膠質細胞耗盡的同類動物中，這種反應在很大程度上仍然完好無損。
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然後，該團隊進行了一系列實驗，以查明小膠質細胞究竟是如何介導遺忘的。他們專注於海馬體，這是一個參與記憶和學習的大腦區域，並標記了在情境性恐懼條件反射任務期間當動物正在形成記憶時活躍的神經元。（這些與記憶相關的神經元被認為在回憶記憶時會一起放電。）研究人員證明，在小膠質細胞耗盡的動物中，這些細胞的重新啟用比健康動物更頻繁地發生。
進一步的測試表明，遺忘取決於小膠質細胞吞噬突觸的能力，以及神經元的活動。抑制與記憶相關的神經元的啟用導致小鼠更多地遺忘，這表明小膠質細胞介導的消除是一種丟失不太有用的記憶的機制。該研究結果今天發表在科學雜誌上。
多倫多病童醫院的神經科學家保羅·弗蘭克蘭說：“這是一項非常令人興奮的工作。”他沒有參與這項研究，但過去曾與該研究的一些合著者合作。“這是一種全新的遺忘機制，是新發現的。”弗蘭克蘭表示，在過去十年左右的時間裡，人們已經提出了許多記憶消除機制，包括他的研究小組的工作，該小組表明，新神經元的形成，神經發生，能夠實現遺忘。簡而言之，這個想法是，新增神經元會引入新的連線並打破舊的連線，從而改變記憶儲存的神經元集合——記憶印跡內的現有突觸模式，並使其更難訪問。
弗蘭克蘭補充說，與神經發生相關的遺忘和小膠質細胞介導的遺忘可能會同時發生——至少在大腦中存在神經發生的區域是這樣。但是，透過觀察海馬體中既發生神經發生又不發生神經發生的區域，顧和他的同事證明，小膠質細胞介導的遺忘可能在大腦中更為普遍。“這表明，即使在沒有神經發生的腦區[如皮層]，小膠質細胞介導的遺忘也可能是一種普遍形式的遺忘，”顧說。
倫敦大學學院的神經科學家Soyon Hong說：“這是一項非常酷的研究。”她沒有參與這項工作。她指出，雖然另一個研究小組之前證明小膠質細胞參與了學習期間的突觸形成，但這篇新論文的新穎之處在於，它表明這些細胞還在健康成人大腦中的突觸消除中發揮作用。然而，關於這一過程背後的機制，仍然存在許多謎團。先前的研究表明，免疫系統的一個組成部分，稱為補體系統，參與標記突觸以供小膠質細胞修剪。吳和他的同事證明，該系統也在小膠質細胞介導的遺忘中發揮作用。但 Hong 說，更具體的問題，例如哪些因素控制哪些補體蛋白會標記神經連線以供小膠質細胞移除，仍然是一個懸而未決的問題。
顧和他的同事現在正在努力進一步詳細說明小膠質細胞精確定位目標突觸的機制，以及這種過程是否會在諸如阿爾茨海默病等神經退行性疾病中出錯，在阿爾茨海默病中，過度活躍的小膠質細胞可能發揮作用。Hong 的實驗室也專注於類似的工作，她指出，這些問題的答案可能在未來具有重要的意義。“你可以想象，從長遠來看，對於阿爾茨海默病和其他涉及記憶喪失的疾病，這種與記憶相關的神經免疫訊號通路可能是一個非常具體和新穎的治療靶點，”她說。