在青少年的果蠅中，果蠅的大腦是記憶如何形成的藍圖 - 可能會載入我們笨重的野生型的信息 - 研究人員剛剛確定了兩個基因，這些基因是形成長期記憶的關鍵。
“這項研究可以極大地幫助我們理解自己的大腦及其形成方式長期記憶”，台灣國家TSING HUA大學的神經科學家Ann-Shyn Chiang首席研究員Ann-Shyn Chiang說。
果蠅（果蠅Melanogaster）長期以來一直用作模型，以了解記憶在其他物種中的工作原理，包括人類。大多數科學家認為，果蠅記憶鞏固 - 將短期記憶轉換為長期記憶 - 完全發生在一個名為蘑菇體的大腦區域，這是成人學習和記憶中心，與人類海馬類似。
但是，使用新的遺傳工具，Chiang和他的同事發現，位於蘑菇體外部的兩個特定神經元是形成新的長期記憶的主要主持人。此外，他們已經確定了兩個對蛋白質形成至關重要的基因，使記憶能夠鎖定。
Chiang說，在人類中，這一過程可能更複雜，但基本原則可能相似，並補充說，這項研究可能有一天有助於產生治療內存問題。恰格告訴《生命科學》：“如果記憶有缺陷，我們也許能夠找到涉及哪些蛋白質，並發現營救記憶的可能方法。”
一個大驚喜
為了研究果蠅的長期記憶形成，研究人員經常使用異味和電擊的組合：它們將果蠅暴露於氣味，然後是電擊，然後將其暴露於另一種氣味中而無需休克。研究人員將在間隔間隔內重複幾次訓練，然後通過在T形競技場中的兩個翅膀之間進行選擇，然後測試蒼蠅的內存，一個在T形競技場中，一個握持了相關的氣味，另一個則是安全的氣味。如果蒼蠅對氣味形成長期記憶，即使在訓練後24小時後，它也可能會刺入安全的機翼。
在先前的研究中，研究人員發現，他們可以通過餵養一種抑制新的藥物來阻止蒼蠅的長期記憶形成蛋白質合成，人們認為這可以通過加強神經元之間的聯繫來幫助形成記憶。但是，由於這些藥物抑制所有腦細胞的合成蛋白質，因此無法確定哪些神經元正在製造蛋白質以用於長期記憶。
為了解決這個問題，Chiang及其同事設計了一種對溫度敏感的毒素，該毒素禁用了靶向蛋白質的合成神經元細胞類型。研究人員通過在各種大腦區域的熱量開關和關閉毒素，系統地篩選了對長期記憶形成至關重要的神經元的蒼蠅的大腦。
他們發現，當他們關閉蘑菇體神經元中的蛋白質合成時，果蠅仍然能夠形成長期的記憶。但是，抑制兩個神經細胞中的新蛋白質合成，稱為背側（DAL）神經元，阻止了蒼蠅發展長期記憶。
恰格說：“這對我們來說是一個很大的驚喜，對於[神經生物學]領域的大多數人來說，這可能是一個很大的驚喜。”
接下來，研究人員用綠色設計蒼蠅熒光蛋白當暴露於紫外線時，這會永久變為紅色：通過定期將紫外線照亮到蒼蠅的大腦上，它們可以將舊蛋白質變成紅色，看看新的綠色蛋白質在哪里以及何時形成。
更重要的是，這種遺傳工具使他們能夠找出負責新蛋白的特定基因，從而識別所謂的鈣/鈣調蛋白依賴性蛋白激酶II和時期兩個DAL神經元中的基因。熒光蛋白還表明，在移至DAL腦細胞之前，記憶最初是由蘑菇體神經元處理的。清志格懷疑其他腦細胞也參與蛋白質的合成對記憶很重要。
了解人腦
喬什·杜巴瑙（Josh Dubnau大腦區域為了鞏固記憶，這一過程僅在更複雜的動物（例如人類）中預期。
杜巴瑙告訴《生命科學》：“這發生在果蠅大腦中的事實表明，這是記憶的非常基本的特徵。” “這可能意味著這是設計[內存]系統的最佳方法。”
杜巴瑙強調，這種類型的研究對於理解人腦。
杜巴瑙說：“假設您想將工程師倒置為世界上最先進的計算機之一 - 如果您無法使用口袋計算器或iPhone來做，那麼您就沒有機會更複雜的系統。” “我們首先需要一個模型，以了解我們如何了解人類記憶。”
