“学习和记忆通常只与大脑和脑细胞有关,但我们的研究表明,体内的其他细胞也可以学习并形成记忆,”神经科学家尼古拉·库库什金说。
库库什金解释说,更好地理解这一过程的运作方式可能会导致更有效地治疗学习和记忆问题。
许多人为考试而死记硬背并不能创造最可靠或长期的记忆。通过重复的动作,化学活动的多个循环触发我们神经元中的记忆形成过程,编码越来越强的记忆。这种现象被称为“块间距效应”,在所有动物的细胞和行为水平上高度保守。
通过在实验室中将非脑神经细胞和肾细胞暴露于类似的化学模式,库库什金和他的同事首次证明这些组织也经历了集中间距效应。根据对称为荧光素酶的基因表达副产物的测量,与记忆形成相关的神经元中的基因似乎也在这些细胞中被激活。

“从间隔重复中学习的能力并不是脑细胞独有的;事实上,它可能是所有细胞的基本属性,”库库什金解释道。

神经和肾细胞的反应取决于它们处理的蛋白激酶 A 和 C(PKA 和 PKC)的轮数。这些化学“训练脉冲”是形成信号级联的记忆的已知成分。
库库什金在《今日心理学》中写道:“三分钟的脉冲确实会激活‘记忆基因’,但只能持续一两个小时,而四分钟的脉冲后,基因就会被激活。它会变得更强,并持续几天。”
细胞的响应还取决于脉冲之间的时间间隔。这些因素会改变记忆形成分子被激活的强度和持续时间——这正是我们的神经元所发生的情况。
库库什金写道:“记忆不仅存在于大脑中,还存在于我们的整个身体中,这种‘身体记忆’可能在健康和疾病中发挥着作用。”

关于这一切在人体中如何运作,还有很多东西需要了解。此前,研究人员发现 PKA 与一种称为细胞外信号调节激酶的酶之间的相互作用不断增强,这种相互作用不仅可以增强学习能力,还可以修复学习缺陷。
“我们需要像对待大脑一样对待我们的身体,”库库什金建议。 “例如,想想我们的胰腺对我们过去的饮食模式的记忆,以维持健康的血糖水平,或者癌细胞对化疗模式的记忆。”
该研究发表在《自然通讯》杂志上。
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