中文大學研究人員破解長期記憶之謎
http://www.cuhk.edu.hk/cpr/pressrelease/041015c.htm 科學家很久以前已發現記憶可分為兩種:短期記憶和長期記憶。前者只可延續數秒或數分鐘,例如讓我們可以記著,並打出一個平常甚少用的電話號碼,而事後便會完全忘記;而後者則可保留較長時間,而且不容易去掉。長期記憶對我們的生活較重要:長期記憶是學習的一個重要部分;患上阿耳茨海默氏病(早老性痴呆)的病人失去長期記憶形成的能力,也無法回記舊事,日常生活嚴重受影響,甚至可以說連個人的身份也失去了。
香港中文大學的研究人員與美國國家衛生研究所及康乃爾大學合作,解開記憶研究的其中一個長期懸而未解的謎團:甚麼機制將短期記憶轉化為長期記憶?他們發現一種名為腦源性神經營養因素(brain-derived neurotrophic factor, BDNF)的蛋白質,一直被認定為神經元必需的營養因素,原來也是長期記憶形成過程中的一種關鍵蛋白。這個研究結果將於今日(十月十五日)出版的國際權威雜誌《科學》中公布。
研究人員分別在正常和基因敲除小鼠身上以電生理技術作實驗,發現在牠們的海馬區(腦部組成記憶的一個重要部位)內,BDNF是造成長期記憶的細胞機制--晚期長時程增強--表現時所需的唯一主要蛋白質。研究人員還意外地發現:一個表面看來毫無關連的、名為組織纖溶?原啟動物/ 纖溶?(tPA/ plasmin)的酵素系統,是製造活躍的BDNF的決定性因素;這項發現為將來深入研究長期記憶形成的機制,提供了重要線索。
從這項研究的結果,我們可以推斷:當我們要記著某些事物時,例如準備考試,必須依靠tPA/ plasmin酵素系統,來製造和釋放活躍的BDNF。如果這個過程出現了問題,長期記憶的形成亦會受阻。香港中文大學生理學系容永豪教授指出:要應用這些理論,仍然為時尚早,但有一點可確定:我們對記憶形成的過程了解得越多,找到藥物或其他途徑去加強學習和記憶,或者治療因各種疾病而出現記憶失調的機會便越大。
這項研究的主要部份由研究員彭文慧負責,彭文慧是中大醫學院生理學系的研究生,剛獲得博士學位。她唸大學時是主修物理的,沒有任何生命科學方面的研究經驗。她在容永豪教授指導下接受了一年多的研究訓練後,便加入了由魯白教授主持的美國國家衛生研究所轄下的神經發育和可塑性研究實驗室,參與一項共同研究計劃。彭文慧只用了一年時間便解開了長期記憶組成之謎。
彭博士說:「這項研究的重要意義是揭示了BDNF是在記憶形成過程中的關鍵蛋白。我下一步的工作將會是集中研究BDNF在其他高級的腦活動,例如知覺、計算及邏輯思維中所扮演的角色。」
中大研究人員的這個突破性的發現,還為其他有趣的謎題提供了進一步研究的基礎,例如遺忘的機制,即記憶過程的相反。研究小組現正仔細研究有關這個問題的幾項假設。
二零零四年十月十五日