几十年来，tau蛋白一直被视作痴呆症的"元凶"之一。它是阿尔茨海默病患者大脑中形成缠结并积累的蛋白质，其在脑组织中的存在长期以来与定义该疾病的毁灭性记忆丧失相关联。
新的澳大利亚研究使这一认知变得更加复杂——也更加有趣。
来自弗林德斯大学的科学家们与新南威尔士大学和麦考瑞大学的同事合作发现，tau蛋白不仅仅是等待造成损害的疾病相关蛋白。在健康的大脑中，它在构建持久记忆方面发挥着至关重要的、此前被低估的作用。
这项发表在著名期刊《自然通讯》上的研究表明，tau蛋白在记忆形成的关键窗口期充当一种组织者的角色——帮助确定哪些脑细胞被招募来存储体验，并确保记忆随时间保持强固。
为何有些记忆持久，有些却消失
你可能能清晰地记得几年前发生重大事件时你身在何处，却难以回忆起周二早餐吃了什么。为什么有些记忆持久而有些会消退，这是神经科学中最长期存在的谜题之一。
这项新研究提供了一个重要的答案。
该研究聚焦于科学家所说的"远期记忆"——即在经历后数天或数周后回忆起来的记忆，而非片刻之后。研究发现，虽然tau蛋白不需要用于初始学习行为或短期回忆，但它对于确保这些记忆在长期内保持强固至关重要。
这一过程的核心是被称为记忆痕迹细胞的特殊脑细胞群，它们构成了记忆的物理痕迹。当我们经历某事时，只有一小部分这些细胞被选中来存储它。新研究表明，tau蛋白在这一选择过程中活跃，帮助确定哪些细胞被招募——并且关键的是，帮助过滤背景噪音，使记忆痕迹清晰稳定，而不是模糊和弥散。
"我们的发现表明，tau蛋白帮助确定哪些细胞被选中来存储记忆，塑造了经验如何形成持久的记忆痕迹，"该研究的主要作者之一、弗林德斯大学神经科学与痴呆研究组的研究员蕾妮·科索宁说。
令人惊讶的分子机制
研究人员还精确确定了tau蛋白如何执行此功能。在学习过程中，tau蛋白经历一种称为磷酸化的微妙化学修饰——磷酸分子附着到蛋白质上的过程，微妙地改变其行为方式。
故事在这里变得既令人惊讶又意义重大。异常的tau磷酸化是阿尔茨海默病的一个定义特征——构成该疾病的有毒缠结是由以破坏性、过度方式磷酸化的tau形成的。然而，新研究表明，受控的低水平tau磷酸化不仅无害，而且对正常记忆功能至关重要。
换句话说，tau作为帮手和tau作为破坏者之间的区别，可能取决于这种化学修饰的精确性质和程度。
这对痴呆症中的记忆丧失意味着什么
研究人员还利用他们的发现为阿尔茨海默病患者中异常tau如何破坏记忆提供了新见解——而出现的图景比先前理解的更为细致。
当与疾病相关的tau形式在学习过程中存在于记忆痕迹细胞中时，它们会干扰新记忆的形成。当它们在记忆已经形成后到达时，它们会破坏大脑访问和检索已存在记忆的能力。
引人注目的是，研究表明，即使没有功能性tau蛋白，记忆痕迹仍然存在于大脑中——它们只是无法通过视觉和声音等正常线索访问。从某种意义上说，记忆仍然存在。失去的是获取它的能力。
"了解tau如何支持记忆的形成和回忆，可以帮助我们更好地理解记忆丧失中出了什么问题，"弗林德斯大学医学院和公共卫生学院高级作者阿恩·伊特纳副教授说。
"为什么有些记忆持久而有些会消退，长期以来一直困扰着科学家，我们的研究表明tau在大脑形成持久记忆方面起着关键作用。没有它，记忆仍然可以在当下形成，但它们会更弱。"
关于研究意义的重要说明
该研究是在小鼠身上进行的，研究人员谨慎地指出，这些发现并不能直接转化为人类大脑功能或痴呆症。小鼠模型是早期神经科学研究的宝贵工具，但它们不是大脑，在实验室小鼠中成立的并不总是在人类中成立。
这项研究确实提供了一个有意义的新框架，用于理解tau蛋白在健康大脑中的作用——以及科学家开发未来阿尔茨海默病治疗方法的新方向。如果tau可以根据其行为方式既是帮手又是破坏者，那么可能有办法在预防导致痴呆的有毒积累的同时，保留其有益功能。
这就是接下来要做的工作。目前，研究发现阿尔茨海默病研究中最受关注的蛋白质之一对构建持久记忆至关重要，正如研究人员所说，这是理解出了什么问题——以及可能如何解决它的一个重要步骤。
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