美国纽约大学的研究团队有了一个惊人的发现,这个发现可能会颠覆我们对记忆的传统认知。一直以来,我们都认为记忆仅仅存在于大脑的脑细胞之中,但这个研究团队的成果告诉我们,身体其他部位的细胞也具备记忆功能。
研究人员在探索记忆的奥秘时,采用了一种独特的方法。他们从神经科学里一个早就被大家认可的特性入手,这个特性就是集中分散效应。简单来说,这个效应就是我们在间隔着的时间段里学习信息的时候,要比在短时间内高强度地一次性学习(就像临时抱佛脚那样)更容易记住这些信息。
那他们是怎么研究身体其他细胞的记忆功能的呢?研究人员在实验室里选取了两种不是来自脑部的人体细胞,一种是从神经组织来的,另一种是从肾组织来的。然后,他们给这些细胞施加不同模式的化学信号,这些化学信号就好比我们在学习新东西的时候,脑细胞接触到的神经递质模式。
这里得解释一下神经递质,它就像是细胞之间传递信息的“信使”,大脑里的细胞通过神经递质来互相交流,传递各种信息,从而实现我们的思考、记忆等功能。
这些被选中的非脑细胞在接收到化学信号之后,会激活一个“记忆基因”。这个基因在脑细胞检测到信息模式并且重新构建连接来形成记忆的时候也会被激活。为了能清楚地看到这些细胞的记忆和学习过程,科学家们对这些非脑细胞进行了改造,让它们能够产生一种会发光的蛋白,通过这个发光蛋白就能知道记忆基因是何时开启或者关闭的。
经过一系列的实验之后发现,这些非脑细胞就像大脑里的神经元一样,能够区分不同的化学信号模式。比如说,当化学脉冲以间隔的方式传递给这些细胞的时候,“记忆基因”被激活的程度更强,而且持续的时间也更长;相反,如果同样的化学信号一次性传递给细胞,效果就没那么好了。这就跟我们大脑学习时的集中分散效应是一样的。
这一发现有着非常重要的意义。它不仅仅是告诉我们身体其他细胞也有记忆功能这么简单,更重要的是,它为我们理解记忆到底是怎么工作的开启了新的方向。这就好比我们以前只知道在一个房间里找宝藏(只关注大脑细胞的记忆功能),现在发现整栋房子里都可能藏着宝藏(身体其他细胞也有记忆功能),这大大拓宽了我们寻找记忆奥秘的范围。
而且,这个发现可能会给我们带来很多实际的好处。比如说,它也许能让我们找到更好的方法来提高学习能力,还能为治疗那些和记忆有关的疾病提供新的思路。就像研究人员提到的,我们以后看待身体的时候,要把它当作一个整体,身体各个部分都可能和记忆有关系。比如胰腺,它可能会记住过去吃饭的模式,这样就能维持健康的血糖水平;再比如癌细胞,它也许会记住化疗的模式,这些都是我们以前没有想到的。
相关知识科普
一、细胞的基本功能
细胞是我们身体的基本组成单位,就像一个个小工厂,每个细胞都有自己的工作任务。细胞要进行新陈代谢,从周围环境中获取营养物质,然后把这些营养物质转化为能量或者构建自身的材料。同时,细胞还会把代谢过程中产生的废物排出体外。不同类型的细胞有着不同的特殊功能,例如神经细胞负责传递和处理信息,肌肉细胞负责收缩产生力量,而像这里提到的肾细胞,主要功能是过滤血液中的废物,调节身体的水分和电解质平衡等。
二、基因的激活
基因就像是细胞的“说明书”,它包含了细胞构建各种蛋白质以及执行各种功能的信息。基因平时处于一种“关闭”或者“休眠”的状态,当细胞受到某些刺激的时候,例如接收到特定的化学信号,就像在这个研究里非脑细胞接收到化学信号一样,基因就会被“激活”。激活后的基因就会开始工作,按照它所携带的信息来合成特定的蛋白质,这些蛋白质就会执行各种功能,像在这个研究里激活“记忆基因”后合成的蛋白质可能就和细胞的记忆功能有关。
三、身体的整体性
我们的身体是一个非常复杂而又高度统一的整体,各个器官和组织之间相互联系、相互影响。虽然不同的器官和组织有着各自不同的功能,但它们都在为维持身体的正常运转而协同工作。就像这个研究发现的,身体其他细胞的记忆功能可能和大脑的记忆功能存在某种联系,这说明身体各个部分之间在记忆这个功能上也存在着相互关联。我们不能孤立地看待身体的各个部分,而是要把它们看作一个整体系统,一个部分的变化可能会影响到其他部分的功能。