生命科学前沿讲座热烈开启——记忆与遗忘

  • 图:郎明林 文:张彤阳 (生命科学学院)
  • 创建于 2018-06-27
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  2018年6月21日上午10点30分,中国科学院大学生命科学神经生物学前沿讲座在雁栖湖校区教二201教室举行,有近300名同学参加了此次讲座。主讲人是清华/IDG麦戈文脑科学研究院院长,清华大学生命科学学院和美国冷泉港实验室教授、长江讲座教授、千人计划获得者、博士生导师钟毅研究员。钟毅老师从记忆与遗忘——这两个我们赖以维持正常工作生活的重要的生理功能入手,结合具体案例,向同学们展示了调控遗忘机制的“神奇钥匙”。

 

  钟毅教授首先向同学们介绍到:终其一生,人类在记忆与遗忘之中斗争。一方面,我们需要利用记忆功能将学习获得的重要知识长久地保留下来以便随时调用。另一方面,我们又需要利用遗忘功能将我们不想记住的或者不重要的知识及时地忘记以保证大脑维持更好的学习状态。然而,我们对于这两项重要生理功能的生物机制的了解依然不够清楚。早在一百多年前,德国的心理学家艾宾浩斯就绘制了人类记忆的遗忘曲线,结果表明约70%的记忆会在学习完成后的几小时内被忘记,从此开始了人类探寻遗忘奥秘的旅程。在随后的一百多年间,许多学者利用实验心理学的方法,试图寻找遗忘的产生机制,也随之诞生了多种理论去解释遗忘现象,但最终都未能获得统一解释。遗忘现象作为人类记忆的主要特征,虽然在心理学中被广泛地研究报道,但是在神经生物学的研究中几乎无人问津,俨然成为了被“遗忘”的角落。主要原因可能是遗忘过程广泛被认为是记忆的反面,是一个被动的过程(记得差则忘得快,记得好则忘得慢),从而忽略了遗忘自身可能存在独特的分子机制。直到 2010 年,钟毅教授课题组首次发现了主动遗忘机制,即学习过程本身会激活遗忘信号分子通路来主动地遗忘所形成的记忆。

 

  在此次报告中,钟毅教授分享了他所带领团队的最新研究成果:遗忘很可能如同记忆现象一样具有高度的复杂性和精密性,遗忘是生物在千万年的进化过程当中产生的精细机制。他表示:“我们猜测,短期记忆的存储空间有限。为了接纳更多新的记忆,生物进化出了主动遗忘的机制。”简言之,就是大脑缓存不够,为了接受更多有用的信息,要让调用区足够宽敞。钟毅教授介绍说:“我们发现学习过程自身会激活Rac1蛋白介导的遗忘‘开关’,能够主动调控短期记忆的遗忘。”这可以很好地解释,为什么生物常常在几小时内就快速地丢失很多记忆。钟毅教授还介绍了一种独立于Rac1主动遗忘机制的记忆调控机制:“我们最新的发现表明,学习过程还会激活一个记忆保护机制,可以有效保护短时程记忆,以抵抗一些意外的感觉刺激干扰导致的记忆过快丢失。同时操控这种保护机制以及Rac1遗忘机制,可以在数个小时内完全阻断记忆的丢失,实现记忆的‘零遗忘’。”这个新发现的短期记忆保护机制很好地解释了为什么记忆不是瞬间灾难性遗忘,而要有一个相对稳定的过程。

 

  探明了短时记忆与遗忘的机制,科学家们因此获得了调控遗忘机制的“钥匙”,进而寻找到治疗脑疾病的方法。“我们常见的自闭症动物模型因为不能正常激活Rac1,而无法启动主动遗忘机制,使得社会交往、认知灵活性等受损。”钟毅教授解释说,自闭症是“忘不了”,使得新的记忆没有空间存储;而老年痴呆(阿尔茨海默症)患者是遗忘机制太活跃,忘得太快,导致记忆快速丢失。在老年痴呆的治疗方面,钟毅教授课题组也取得了进展。“我们设计出了药物,能够抑制Rac1的活性,在果蝇和小鼠的身上做实验,已经证明可以减缓老年痴呆症症状。”钟毅教授表示。过去此类药物的开发都把关注点放在改善记忆形成的方面,而独立于记忆形成的遗忘机制的发现增加了我们对于遗忘本身的理解,为我们提供了新的思考角度。

  在提问环节中,同学们也踊跃地提出有关记忆与遗忘等方面的疑问,如:为什么一觉醒来却不记得自己刚刚做过的梦?记单词为什么老是记不住?钟毅教授风趣幽默地为同学们答疑解惑,也向同学们提供了提高记忆力的建议。在同学们热烈的掌声中,报告落下了帷幕。报告结束后,仍有许多同学就自己感兴趣的话题及疑问跟钟毅教授进行了交流,在学习神经生物学知识的同时,同学们深深感受到钟毅教授不懈探索的精神,获益匪浅。

主讲人简介

  钟毅,教授,千人计划,现任清华/IDG麦戈文脑科学研究院院长,清华大学生命科学学院和美国冷泉港实验室教授。

主要研究领域:

  一. 分子、细胞及神经网络水平上,学习记忆的细胞分子机理:学习记忆神经机制的解析,遗忘的分子机理。

  二. 神经系统疾病的细胞分子机理:神经退行性疾病的分子机理与药物筛选,复杂精神疾病的遗传和病理机制。

责任编辑:黄巧