人类正是因为有了智慧的武器才可以成为造物主的骄子,而今后人类各种难题的解决还是要取决于学习能力,所以学习记忆是神经科学永恒的话题。今后的几十年中,也许真正能制约人类发展的资源并不是石油,也不是水,更不是空间,而恰恰是智能。这就是学习记忆领域的科学研究如此被社会关注的原因。
人们对学习记忆的关注首先体现在进化上,人类为什么会进化出高智能,以及以后将如何进化。昆明动物研究所宿兵领导的研究组发现,一个调节神经元产生和信号转导的分子PACAP,在人类的进化比其它动物快,这个基因可能和人类的学习记忆形成相关。这个结果发在2005年6月的《基因学》杂志上。由于人类和黑猩猩的基因有95%以上是相同的,而智力却无法比拟,所以一 些进化上关键基因的研究无疑具有重大的意义。华裔科学家蓝田领导的研究小组发现,人类大脑中的一组“人性基因”仍在以超乎寻常的速度进化!由于这组基因的进化与人所处的社会的文明活动有关,大脑的加速进化还可能带来一些社会后果———可能会导致不同社会中的人种间的智力发展不平衡。这一研究结果刊登在2005年出版的《科学》杂志上。未来人类大脑进化在不同的人群中产生差异,甚至使人类分裂为不同的物种,这种观点在科幻杂志上屡见不鲜。但人种间的智力发展真正产生不平衡那应该还是很久以后的事,至少在100万年以后吧。
对于学习记忆的关注还较多地集中在环境对于学习记忆的影响上面。由于人类生存环境的剧变,社会竞争日趋激烈、全球变暖、大氧成份变化,这对于学习记忆会产生什么影响,也是许多人关注的。《生物社会科学杂志》发表柯曲兰(Gregory Cochran)、哈本丁(Henry Harpending)、哈代(Jason Hardy)三位作者一篇引起了人们的争议:他们认为:犹太人的聪明起源于一种导致神经疾病的遗传基因及生存竞争。生存竞争提高智力似乎会在人们心中产生广泛的共鸣,因为这和“逆境出人才”的观点是吻合的。当然此类研究在自然科学上现在还很难量化,这会使得后续研究很难进行。同时,浙江大学杜继曾领导的研究组发现发育期间低氧能够使小鼠的空间学习能力增强,这个文章发在2005年的《神经生物学杂志》(J neurobiol.)上。当然纯粹研究低氧本身和学习记忆的关系目前并没有迫切的社会需要,但将环境因素量化来研究和学习记忆的关系,这是一个非常好的先例。
对于神经生物学来讲,研究者们最关心的还是学习记忆相关的蛋白质以何种方式参与了学习记忆,这也将是后基因组时代的一个主流研究方向。复旦大学李葆明的研究小组发现大脑ACC区的NR2B蛋白和恐惧记忆相关,文章发在2005年的《神经元》上。早些年,美国普林斯顿大学的钱卓教授就通过NR2B的过表达创造出了世界上第一个聪明鼠模型,但NR2B在不同脑区的不同功能还是不清楚,ACC是目前最吸引人的一个脑区,美国科学家认为它可能和第六感相关。这篇文章是复旦大学和韩国及加拿大的研究机构合作的,为中国科学研究的高水平国际合作开辟了先例。加州大学尔湾分校的研究对于对大脑是如何处理并储存一些情感体验提供了解释。作为长期记忆的情感激烈的事件可以引起大脑杏仁核的反应,这个大脑杏仁状的部分是负责情感学习和记忆的,它可以增加海马中神经元一种叫Arc蛋白含量的增加。海马是负责储存长期记忆的地方。研究人员相信就是Arc通过加强了突触的联系功能从而储存了这些记忆。这项研究发表于10月23日的Nature Neuroscience网络版。通过基因敲除、RNAi等多种技术来研究学习记忆相关的蛋白质功能,将用蛋白质的时空表达来解释学习记忆的机制,但由于蛋白质研究的难度远远大于核酸,一些新技术的突破对于这方面的研究是必要的。