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Science颠覆记忆认知:支撑长期记忆的不是“大突触”,而是突触的“连接架构”

来源:网络 编辑:小彩 更新:2026-09-04

我们是如何记住事情的?一个多世纪以来,神经科学家一直在寻找记忆的物理载体。

主流观点认为,记忆储存在大脑中那些体积较大、形态稳定的“树突棘”——神经元之间连接点的微小突起——之中。

然而,一项发表在《科学》(Science)上的新研究却给出了一个令人意外的答案:决定记忆能否长期保存的关键,并不是突触有多大,而是它们与周围结构形成了怎样的“连接架构”。

一、用“冬眠”制造一场极端的记忆考验

树突棘的更新非常活跃,即使在成年大脑中,它们也在不断新生和消失。

这就带来一个逻辑难题:如果记忆真的存在大棘里,为什么这些棘能在如此动荡的环境中“独善其身”?

为了回答这个问题,研究团队利用了一种特殊的小鼠模型——人工冬眠。

在冬眠状态下,小鼠海马神经元的电活动几乎降至冰点,随之而来的是树突棘和突触的大范围消除。

这是一场对记忆物理基础的“极端压力测试”。

结果出人意料:尽管大量突触被拆除,小鼠的记忆和海马神经元表征(即记忆对应的神经元活动模式)却完好无损。

二、幸存的突触有共同特征:多突触囊泡连接

那么,究竟是什么让一部分突触在如此大规模的“拆迁”中幸存下来?研究团队发现,这些被保留下来的棘并非随机选择,也不是单纯的大棘,而是有一个鲜明的结构特征:它们都与一种叫做多突触囊泡(MSB)的结构形成了突触联系。

多突触囊泡是一种特殊的突触前结构:一个囊泡同时与多个突触后棘相连接,形成一对多的连接模式。

这种架构意味着,拥有MSB连接的棘在局部神经网络中处于更核心、更冗余的位置,因此当网络进行大规模修剪时,它们有更高的优先级被保留。

三、记忆的物理基础:从“大小”到“架构”

这项研究的意义在于,它修正了长久以来“大棘即记忆”的简化模型。

记忆的稳定性不取决于单个突触的物理尺寸,而取决于它在神经网络中的拓扑位置和连接方式。

换言之,记忆的“印迹”不是一个个孤立的硬盘单元,而是一套经过精心组织的“网络架构”。

即使在极端条件下,只要这套架构的关键连接被保留,记忆就能继续存在。

四、对记忆研究和疾病治疗的启发

这一发现为理解记忆的长期稳定性提供了全新框架,也为阿尔茨海默病、创伤后应激障碍(PTSD)等记忆相关疾病的干预开辟了新思路。

如果能够靶向调控MSB相关突触的稳定性,或许未来可以更精准地保护正常记忆,或削弱病理性创伤记忆。

从“大而稳定”到“架构优先”,科学再次告诉我们:在生命系统中,结构决定功能,但比单个部件更重要的是它们之间的连接方式。

PS: 我们致力于分享前沿科研动态,所有解读仅供参考。

完整研究请以《Science》期刊为准

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