小鼠海馬體中的小膠質(zhì)細胞（紅色）
我們的記憶并不完美。你可能會(huì )記得上周末晚餐時(shí)你在與誰(shuí)交談，卻想不起談話(huà)的具體內容。記得太多東西有時(shí)可能不是件好事——比如對于創(chuàng )傷后應激障礙者來(lái)說(shuō)，悲傷的經(jīng)歷會(huì )在他們腦海中留下烙印，讓其一直處于痛苦之中。而從另一方面來(lái)說(shuō)，丟失太多記憶也是個(gè)問(wèn)題。比如阿爾茨海默病患者便喪失了記憶的能力?，F在，科學(xué)家向我們展示了大腦中的固有免疫細胞——小膠質(zhì)細胞（microglia）在器官喪失記憶的過(guò)程中，所扮演的重要角色。
作者 | Diana Kwon
翻譯 | 謝瑾儀
審校 | 殷姝雅 吳非
科學(xué)界曾認為，小膠質(zhì)細胞僅僅在吞噬病變的或死亡的神經(jīng)元時(shí)才被激活。這一觀(guān)點(diǎn)在近幾年來(lái)發(fā)生了變化，科學(xué)家積累了一些證據，可以證明這些細胞有著(zhù)更廣泛的功能：它們似乎可以通過(guò)修剪多余的突觸（神經(jīng)元間的連接）幫助大腦發(fā)育。
除此之外，小膠質(zhì)細胞可能在包括自閉癥與阿爾茨海默病的幾種神經(jīng)發(fā)育疾病與神經(jīng)退行性疾病中扮演主要角色。浙江大學(xué)醫學(xué)院的神經(jīng)科學(xué)家谷巖表示，早前的研究已經(jīng)表明，突觸在記憶的形成與存儲過(guò)程中有重要作用，而小膠質(zhì)細胞在早期發(fā)育中清除突觸，因此他和團隊感興趣的是：小膠質(zhì)細胞與記憶是否存在潛在的聯(lián)系？“我們想知道，小膠質(zhì)細胞是否可以在成人的大腦中修剪突觸，”谷巖說(shuō)，“除此之外，我們還想了解記憶喪失和突觸的消失之間存在著(zhù)怎樣的關(guān)系?！?/p>
為了解決這些問(wèn)題，谷巖與浙江大學(xué)醫學(xué)院的王朗副研究員等人展開(kāi)合作。在這項研究中，他們通過(guò)喂食或是直接向腦內注射藥物的方式，破壞了小鼠腦中的小膠質(zhì)細胞。為了評估這些小鼠的記憶狀況，研究者對其進(jìn)行條件化場(chǎng)景恐懼實(shí)驗。他們將小鼠放入籠中，并施加溫和的電刺激。當動(dòng)物再次進(jìn)入籠子時(shí)，即使沒(méi)有電擊，它們也會(huì )因為記憶中的經(jīng)歷而保持靜止不動(dòng)。研究者發(fā)現，在正常的小鼠中，這一反應幾周后就消失了，這意味著(zhù)關(guān)于電擊的記憶隨著(zhù)時(shí)間消退；而那些被剝奪了小膠質(zhì)細胞的小鼠，則維持了更長(cháng)時(shí)間的靜止狀態(tài)，也就是說(shuō)它們的記憶保持了更久。
隨后，該團隊進(jìn)行了一系列實(shí)驗，試圖了解小膠質(zhì)細胞介導遺忘的具體機制。他們將視線(xiàn)聚焦在大腦中參與記憶與學(xué)習的區域——海馬體，追蹤上述實(shí)驗中小鼠在產(chǎn)生記憶時(shí)活躍的神經(jīng)元。（在記憶被回想起時(shí)，這些與記憶相關(guān)的神經(jīng)元應當被激活。）研究顯示，相比于正常動(dòng)物，失去小膠質(zhì)細胞的小鼠的神經(jīng)元被更加頻繁地被激活。
進(jìn)一步的研究指出，遺忘取決于小膠質(zhì)細胞吞噬突觸的能力與神經(jīng)元的活躍度。抑制與記憶相關(guān)的神經(jīng)元的活性，將導致小鼠喪失更多的記憶，表明小膠質(zhì)細胞參與的突觸清除，是一種遺忘不那么重要的記憶的機制。這一發(fā)現刊登在《科學(xué)》雜志上。
“這是一項令人激動(dòng)的研究，”多倫多兒童醫院的神經(jīng)科學(xué)家保羅·弗蘭克蘭（Paul Frankland）表示，他并未參與這項研究，但與其中幾位研究人員有過(guò)合作，“這是遺忘機制領(lǐng)域里的一個(gè)全新類(lèi)型?！备ヌm克蘭表示，在過(guò)去幾十年中，科學(xué)家設想過(guò)許多遺忘的機制，他的團隊也曾提出，新神經(jīng)元的形成導致了遺忘的發(fā)生。簡(jiǎn)單地說(shuō)，這一觀(guān)點(diǎn)認為，新產(chǎn)生的神經(jīng)元可以建立新的聯(lián)系，并破壞、改變那些已有的、儲存往日記憶的突觸，并使這些記憶更難被想起。
弗蘭克蘭還補充道，新生神經(jīng)元導致的遺忘與小膠質(zhì)細胞介導的遺忘可以同時(shí)發(fā)生——至少在大腦中那些有神經(jīng)發(fā)生的區域可以。但通過(guò)對比觀(guān)察海馬體中有/無(wú)神經(jīng)發(fā)生的區域，谷巖等人的研究顯示小膠質(zhì)細胞所介導的遺忘在大腦出現的范圍更廣?！斑@意味著(zhù)，小膠質(zhì)細胞介導的遺忘可能是一種普遍的遺忘形式，即使在沒(méi)有神經(jīng)發(fā)生的大腦區域（如大腦皮層）?！惫葞r說(shuō)。
“這是一項很酷的研究，”倫敦大學(xué)學(xué)院的神經(jīng)科學(xué)家Soyon Hong（并未參與此次實(shí)驗）評價(jià)道。她特別強調，早前有研究指出，小膠質(zhì)細胞參與了突觸的形成，這項研究的創(chuàng )新性在于，它展示了這些細胞在健康成人的大腦中可以同時(shí)參與突觸的消失過(guò)程。
然而，關(guān)于這一過(guò)程發(fā)生的機制，還有許多謎團沒(méi)有解開(kāi)。目前的研究成果表明，免疫系統中的補體系統可能參與了小膠質(zhì)細胞修剪過(guò)程中對突觸的識別。谷巖和同事們揭示了這一系統在小膠質(zhì)細胞介導的遺忘過(guò)程中所扮演的角色。但仍有更多具體的問(wèn)題沒(méi)有解決，例如，目前仍不清楚，在小膠質(zhì)細胞的吞噬過(guò)程中，是什么因素在控制哪種補體蛋白對神經(jīng)連接進(jìn)行了標記，Hong說(shuō)道。
谷巖和他的同事們正在朝著(zhù)更深入的方向努力，研究小膠質(zhì)細胞識別突觸的機制，以及這一機制是否在諸如阿爾茨海默病等神經(jīng)退行性疾病中出了差錯——過(guò)度活躍的小膠質(zhì)細胞可能參與導致了這類(lèi)疾病的發(fā)病。Hong的實(shí)驗室也聚焦于相似的研究，他強調，這些問(wèn)題的答案在未來(lái)可能會(huì )有重要的應用?！澳憧梢韵胂?，長(cháng)遠來(lái)看，對阿爾茨海默病與其他會(huì )導致記憶喪失的疾病來(lái)說(shuō)，這一和記憶相關(guān)的神經(jīng)免疫信號通路將成為一個(gè)全新的，明確的治療靶點(diǎn)?！彼f(shuō)。
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