如何用巧克力改善蝸牛的記憶力

加入我們的科學愛好者社群!

本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點


“說真的,你問我多少次都沒用。我永遠不會記得他說他要去哪裡。我甚至不知道你為什麼還在這裡。”

“我就是不相信你。”

“你檢查過他家了嗎?那會是我第一個找的地方。在他的床底下或者什麼地方,我不知道。”


關於支援科學新聞業

如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞業 訂閱。透過購買訂閱,您將有助於確保未來能夠繼續講述關於塑造我們當今世界的發現和思想的具有影響力的故事。


“一塊瑞士三角巧克力能幫助你回憶起——”

“他在我的床底下。現在我想起來我把九年級的色情——哦,天哪——放在哪裡了。”

****

黃酮類化合物是賦予植物顏色、風味和氣味的化學化合物,並且與人類的許多健康益處有關,包括抗病毒、抗炎和抗氧化作用。之前的研究還將黃酮類化合物與齧齒動物認知功能的某些改善聯絡起來,這使得科學家們認為這對於人類也可能是真的,但是由於研究我們記憶如何受到影響的困難,我們對這可能如何運作知之甚少。

本週在《實驗生物學雜誌》上,加拿大卡爾加里大學霍奇基斯腦研究所的一個科學家團隊報告了一種名為表兒茶素 (epl) 的特殊型別黃酮類化合物對椎實螺 (Lymnaea stagnalis) 長期記憶形成的影響。Epl 尤其引起我們的興趣,因為它可以在許多常見食物中找到,例如可可、綠茶、紅酒和藍莓。

研究人員表示,蝸牛是理想的研究物件,因為人類的記憶受到許多外部因素的影響,而蝸牛的體驗可以很容易地被調節,因此 epl 的影響可以更可靠地被隔離。蝸牛還具有相對較大的神經元,這使得有可能找到大腦中形成記憶的確切位置,並且可以在動物仍然活著時觀察到其神經訊號傳導特性,這使得研究人員能夠首次在活體中看到 epl 對行為的影響。

在 2010 年,研究人員在布拉格實驗生物學學會年會上展示了一項研究的結果,他們能夠在其中訓練椎實螺記住與呼吸相關的特定行為。椎實螺是雙模式呼吸者,因此當在含氧量高的水中時,它們可以透過皮膚直接吸收氧氣來呼吸。當水中氧氣含量下降時,它們可以開啟位於水面以上的呼吸孔,稱為氣孔,以吸入空氣,這些空氣將由非常基本的肺部處理。

在他們的實驗中,研究小組會人為地降低蝸牛水中的氧氣量,促使它們開啟水面上的氣孔呼吸。在這裡,它們會受到木棍的輕柔戳刺,這足以刺激它們關閉氣孔。這個過程在一個兩小時的訓練期內重複進行,並且蝸牛被證明在整整一天後仍然記得這些戳刺,透過減少它們浮出水面呼吸的次數來體現。研究人員將此歸類為長期記憶的形成。

在他們最近的實驗中,由本科生李·弗魯森領導的研究人員對蝸牛進行了半小時的訓練,發現它們最多隻能形成持續不到三小時的記憶,這被歸類為中間記憶。然後,他們給蝸牛服用了劑量的 epl,發現僅經過半小時的訓練後,蝸牛就記住了在脫氧水中保持氣孔關閉長達三天(72 小時)——這在記憶的永續性和訓練時間方面都有了巨大的改進。

接下來,研究小組想看看這些新的長期記憶有多強,例如,用新的記憶替換它們有多困難。透過在蝸牛上來呼吸時不對它們進行戳刺,科學家們可以觀察到原始記憶是否會被新的記憶所取代,他們發現,儘管沒有戳刺,蝸牛仍然保持氣孔關閉,這證明這種長期記憶在很長一段時間內是持久的,並且不容易被遺忘。

Epl 如何增強記憶的確切機制尚不清楚,但研究人員表示,基於哺乳動物觀察的一個理論表明,黃酮類化合物充當抗氧化劑,保護神經元免受氧化應激造成的損傷。另一個因素是,來自可可的黃酮類化合物已被證明可以增加流向中樞神經系統的血液,這與神經發生和記憶增強有關。該團隊現在希望更直接地研究 epi 如何影響蝸牛的記憶神經元,以及它是否會影響與進食相關的記憶。

About Becky Crew

Bec Crew is a Sydney-based science writer and award-winning blogger. She is the author of 'Zombie Tits, Astronaut Fish and Other Weird Animals' (NewSouth Press).

More by Becky Crew
© .