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腎臟、神經會記憶和學習! 研究揭人體新奧秘

2024/11/11 10:51

記憶力不只在大腦,新研究發現腎臟和神經細胞也能學習和記住;大腦示意圖。(法新社檔案照)

記憶力不只在大腦,新研究發現腎臟和神經細胞也能學習和記住;大腦示意圖。(法新社檔案照)

〔編譯陳成良/綜合報導〕一直以來,人們都認為大腦神經細胞是記憶的主要儲存場所,但一項最新研究挑戰了這項傳統觀點,指出人體其他器官的細胞,例如腎臟和神經組織,也具有學習和記憶的能力,為記憶研究和未來治療記憶相關疾病開創了新方向。

《每日科學》(Science Daily)報導,美國紐約大學(New York University)神經科學中心研究員庫庫欣金(Nikolay V. Kukushkin)教授領導的團隊,11月7日在《自然通訊》(Nature Communications)期刊上發表突破性研究成果。

研究發現,人體各組織細胞都具有學習能力,能根據特定刺激模式,啟動「記憶基因」(memory gene),進行神經連結的重組,形成記憶痕跡,挑戰了過去研究普遍認為,學習和記憶主要發生在大腦的觀點。

研究團隊運用「間隔效應」(massed-spaced effect)進行實驗,模擬人體細胞的學習過程。所謂「間隔效應」,指的是在分隔時間內學習,比集中猛學更容易記住資訊。這項研究採用了「間隔重複學習」的概念,讓細胞在不同的時間點接受刺激,藉此觀察細胞的學習效果。

研究團隊在實驗室中選取2種人類非腦部細胞:來自神經組織和腎臟的細胞,並將這些細胞暴露於不同模式的化學訊號,模擬大腦神經細胞在學習時,接觸到的神經傳導物質。研究結果顯示,這些細胞也啟動了「記憶基因」,這與大腦神經元在形成記憶時進行的結構重組類似。

為更精準地追蹤細胞的學習過程,研究團隊透過基因工程技術,讓實驗細胞產生螢光蛋白。螢光蛋白的亮度變化,能顯示記憶基因的啟動和關閉狀態。研究結果令人驚訝,間隔性刺激能比持續性刺激更強且更持久地啟動記憶基因,這與大腦神經元在間隔學習中更容易記住資訊的現象一致。

「這項發現證實了『間隔效應』並非大腦獨有,很可能是所有細胞的基本特性。」庫庫欣金教授解釋,「這為我們提供了新的研究視野,不僅有助於開發增進學習效率的方法,更可能革新記憶障礙的治療策略。」

研究團隊指出,這項突破性的發現引發了許多醫療應用上的可能性,例如:深入研究胰臟如何根據過去的飲食模式,調節血糖水平,或探討如何運用癌細胞的記憶機制來優化化療效果。

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