台湾当局科技事务主管部门2月13日在台北举行记者会，宣布新竹清华大学教授江安世带领的跨领域研究团队，经过7年的努力，发现长期记忆形成所需的新生蛋白质，仅产生于大脑中少数几个神经细胞内。这项研究成果以长篇完整论文的方式，发表在本月10日出版的世界权威学术期刊美国《科学》Science杂志上。
据介绍，由于从各种动物身上都可观察到，长期记忆的形成需要蛋白质生成，江安世团队利用许多生存基本行为（如学习、记忆、专注力、睡眠、探索环境等）都与人类相似的果蝇作为实验对象，大量且有系统地筛选果蝇脑内哪些神经元蛋白质的合成，参与了长期记忆的形成。
神经科学家很早就了解到，人脑中一个称为海马回的地方对于各种时间的记忆储存非常重要。受到学习经验的刺激时，海马回会提升大脑皮质区储存记忆的效率。然而，人脑中包含了近千亿个神经细胞，要想从中找到哪个细胞参与哪些工作，无异于大海捞针。但江安世研究团队发现，居然只需抑制脑内两个神经元（称为DAL）蛋白质的新生成，就可成功阻断长期记忆的形成。此外，过去一致认为蕈状体才是学习与记忆的中心，研究团队却发现，阻断蕈状体的数千个神经元并不会阻断长期记忆，这是始料未及的。
江安世说，不论是果蝇脑还是人脑，长期记忆的形成都需要重复学习，且每次学习之间都给予适当的休息时间。他的团队通过这种间隔式学习，筛选损害长期记忆的突变种，已确认许多长期记忆所需的基因，还发现这些基因都会在DAL神经元内被活化，它们在DAL神经元的活性便是长期记忆形成的基础。
这个研究团队还发现一个长期记忆处理与回忆过程的简单模式，并得出结论：借由一个复杂网络中的少数神经元改变活性，果蝇可根据先前经验（记忆）来决定并调整自己的行为。
江安世表示，通过找到各种“记忆神经元”，可以确认更多“记忆蛋白质”，从而全盘了解学习和记忆或是相关疾病的分子机制。他的团队将利用各种最新发展的基因工具，建构更完整的果蝇记忆神经网络图谱，而人脑是否也将记忆储存在复杂网络中的少数神经节点里的蛋白质合成，则有待进一步确认。（生物谷Bioon.com）
doi:10.1126/science.1212735
PMC:
PMID:
Visualizing Long-Term Memory Formation in Two Neurons of the Drosophila Brain
Chen, Chun-Chao; Wu, Jie-Kai; Lin, Hsuan-Wen; Pai, Tsung-Pin; Fu, Tsai-Feng; Wu, Chia-Lin; Tully, Tim; Chiang, Ann-Shyn
Long-term memory (LTM) depends on the synthesis of new proteins. Using a temperature-sensitive ribosome-inactivating toxinto acutely inhibit protein synthesis, we screened individual neurons making new proteins after olfactory associative conditioningin Drosophila. Surprisingly, LTM was impaired after inhibiting protein synthesis in two dorsal-anterior-lateral (DAL) neurons but not inthe mushroom body (MB), which is considered the adult learning and memory center. Using a photoconvertible fluorescent proteinKAEDE to report de novo protein synthesis, we have directly visualized cyclic adenosine monophosphate (cAMP) response element–bindingprotein (CREB)–dependent transcriptional activation of calcium/calmodulin-dependent protein kinase II and period genes in the DAL neurons after spaced but not massed training. Memory retention was impaired by blocking neural output inDAL during retrieval but not during acquisition or consolidation. These findings suggest an extra-MB memory circuit in Drosophila: LTM consolidation (MB to DAL), storage (DAL), and retrieval (DAL to MB).
