對於任何努力儲存舊記憶的人來說，新生的腦細胞可能是他們最不需要的東西。今天發表在《科學》雜誌上的研究表明，海馬體（大腦中參與記憶形成的一個區域）中新形成的神經元可能會取代以前學到的資訊。這項工作可能為解釋為什麼童年記憶如此難以回憶提供線索。
“最初，這個發現讓我們非常驚訝。大多數人認為新神經元意味著更好的記憶力，”Sheena Josselyn說，她是一位神經科學家，與她的丈夫Paul Frankland在加拿大多倫多病童醫院共同領導了這項研究。
人類、小鼠和其他幾種哺乳動物一生中都在海馬體中生長新的神經元——最初生長迅速，但隨著年齡的增長，生長速度越來越慢。研究人員此前已經表明，在學習前促進神經元增殖可以增強成年小鼠的記憶力形成。但最新的研究表明，在資訊被學習之後，神經元生長會降低這些記憶的永續性。
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Josselyn說，儘管這些神經元的作用看似違反直覺，但它們的破壞性作用是有道理的。她指出，一些理論模型已經預測了這種效應。“更多的神經元增加了未來學習新記憶的能力，”她說。“但記憶是基於一個迴路，所以如果你在這個迴路中新增新的東西，它就會破壞它，這是有道理的。”Josselyn說，新新增的神經元可能在清除舊記憶和為新記憶騰出空間方面發揮有益的作用。
遺忘曲線
研究人員對新生小鼠和成年小鼠進行了一項條件反射任務測試，訓練動物對它們接受反覆電擊的環境產生恐懼。所有小鼠都很快學會了這項任務，但幼鼠在訓練後僅記住負面體驗一天，而成年小鼠則將負面記憶保留了數週。
這種差異似乎與神經元增殖的差異有關。Josselyn和她的團隊透過在學習後從基因和化學上抑制新神經元的生長，從而增強了新生小鼠的記憶永續性。在成年小鼠中，四周到六週的定期運動——一種已知可以促進神經元增殖的活動——降低了先前學到的恐懼的永續性。
Josselyn說，基因和化學操作不能輕易應用於人類，因此這些發現很難在人類身上進行研究。但是，小鼠和人類都患有“嬰兒期失憶症”，即對早期生活經歷的明顯遺忘。Josselyn說，許多幼年動物的快速神經發生可能有助於解釋跨物種的這種現象。
研究人員還檢查了豚鼠和智利齧齒動物八齒鼠的學習性恐懼——這兩種動物的妊娠期都比小鼠長，因此出生後的大腦生長相應減少。幼年八齒鼠和豚鼠沒有嬰兒期失憶症，但研究人員能夠透過運動或促進神經元生長的藥物在這些動物身上模擬其效果。
“這令人印象深刻。他們涵蓋了從基因和藥理學干預，到行為干預，再到跨物種比較的所有方面，”加利福尼亞州斯坦福大學的神經科學家Karl Deisseroth說，他正在與該小組進行一個獨立專案的合作，但沒有為目前的研究做出貢獻。Deisseroth在2005年發表了Josselyn提到的計算模型，他說他很高興看到這個想法在近十年後得到了強有力的實驗驗證。
馬薩諸塞州總醫院波士頓分院的神經科學家Amar Sahay說，包括他自己的研究在內，之前的大多數工作都集中在神經發生對記憶形成之前的影響。最新的工作透過檢查學習後發生的事情，描繪了一幅關於神經發生和長期記憶管理之間關係的更完整的圖景。“這是一項非常令人興奮的研究，”Sahay說。
本文經雜誌Nature許可轉載。該文章於2014年5月8日首次發表。