
2005年04月22日的北京科技報刊載了一條有關大腦的科技資訊:中國華東師大腦功能基因組學研究室的林龍年副教授和美國波士頓大學錢卓教授合作,在世界上首次發現了大腦記憶的編碼單元,這一突破將使科學家能通過檢測大腦編碼單元的活動狀態,直接解讀記憶的形成。這一重要研究成果發表在4月26日出版的《美國科學院院報》上。
國際神經科學權威專家稱:“這將會對神經科學產生深刻影響,是在此領域的一項重大突破”。作為論文第一作者,林龍年副教授向本報記者詳細解讀了這一成果的出爐過程。華東師大腦功能基因組學研究室根據需要設計出了一串獨特“驚恐實驗”故事:
“月黑風高夜,背后冷風突然襲來,小鼠a脖子一縮,全身的寒毛豎了起來;高層電梯里,小鼠b正在“思考”,猛地電梯失控,嚇得它四處張望;小鼠c在房子里玩得正歡,地板突然開始左右搖晃,腳都站不穩了。3只小鼠在“受刺激”的同時,它們的腦神經皮層都有一組神經元在發生著劇烈變化……”
科學家設計獨特“驚恐實驗”故事,成功監測小鼠腦神經元變化。
你想知道小鼠在受驚嚇后想什么嗎?沒問題!為了獲取小鼠腦內的記憶“密碼”,林龍年帶領的研究小組,設計出了世界上最輕巧最精細的電極帽。只要小鼠戴上這個特制的帽子,它的所思所想、一舉一動都能被科學家們記錄下來。在實驗室,一只小鼠的腦袋上頂了個大大的帽子,這個電極帽有96根比頭發還細得多的微電極,這些微電極被插到小鼠大腦中的海馬區域,一次可以記錄260多個神經元的活動情況!靶∈蠊夂qR區域的神經元就有20-30萬個,過去最多只能看到二十幾個,而現在能監測到比原來多10倍!”
林教授語氣中略顯興奮。研究中最有趣的要數3個“驚恐實驗”了。從實驗效果來講,設計強刺激的實驗才能讓小鼠記憶難忘,這樣在監測神經元的變化情況時,才更好觀察分析!捌鋵,這個實驗設計非常偶然!绷纸淌谛χv述了這段佳話。有一次,研究人員在觀察時,不小心把籠子摔在了地上,一只小鼠猛地受驚后,電腦屏幕上顯示的神經元反應非常劇烈,而且實驗幾次之后,反應都很穩定。
于是,他們設計出一套獨特的驚恐實驗。實驗一是“吹冷風刺激”,在特定的籠子里,小鼠背后突然吹來一股冷風,受驚的小鼠毛骨悚然;實驗二是“自由落體刺激”,把小鼠放在特制的小電梯中,做自由落體下降,猛然著地;實驗三是“地震搖晃刺激”,仿照大地震時的搖晃刺激,把小鼠放進這個籠子,接下來籠子拼命搖晃,就像地震來了一樣。“由于這些經歷能夠產生令人難忘的記憶,我們猜想這時候,大腦中會有許多神經元參與這些記憶的編碼,所以我們想通過巧妙的實驗設計和最新的技術相結合,來探索大腦中記憶編碼的奧秘!绷铸埬杲淌谡f。
