綜合外媒報導,美國紐約大學神經科學教授安德烈·芬頓(André Fenton)領導的研究團隊,近日在《科學進展》(Science Advances)期刊上發表了最新研究成果,揭示了一種名為 KIBRA 的分子在維持長期記憶中扮演著至關重要的角色。這項研究表明,KIBRA 分子就像一種「膠水」,將關鍵酵素 PKMzeta 黏合到強健的突觸上,確保某些記憶永不消逝。
記憶的形成與大腦中的海馬體(hippocampus)有著密切關聯。當一組神經元因特定經驗而活化時,這些神經元之間的連結會加強。每次回憶那段經驗時,相同的細胞群就會活化,從而加強神經元之間的連結。隨著時間的推移,這個過程會將短期記憶轉化為長期記憶。為了維持這些長期記憶,腦細胞會製造一些蛋白質來加強神經元之間的連結,即突觸(synapses)。其中一個關鍵蛋白質是 PKMzeta 酵素,它由神經元持續製造,被比喻為「記憶膠水」,幫助將重要經驗牢牢儲存在大腦中。然而,科學家長期以來無法理解這個酵素如何知道要前往正確的突觸。
研究團隊透過實驗發現,KIBRA 分子正是這個謎題的關鍵。KIBRA 是一種存在於大腦中的蛋白質,負責引導 PKMzeta 酵素到正確的突觸位置。KIBRA 將 PKMzeta 黏合到強健的突觸上,同時召集新的 PKMzeta 來取代當原來的酵素降解時。實驗結果顯示,當阻斷 KIBRA 和 PKMzeta 之間的相互作用時,小鼠的長期空間記憶會受到損害;而當這種相互作用不受干擾時,即使 PKMzeta 降解,新的 KIBRA 和 PKMzeta 複合體也會在海馬體中形成,維持小鼠對電擊區的記憶長達1個月。
芬頓教授表示,這項研究還處於起步階段,但未來或可利用這些知識來治療導致記憶喪失的腦部疾病,例如阿茲海默症。這種治療方法可能透過使用 KIBRA 將 PKMzeta 或類似分子傳遞到弱化的突觸來運作。然而,在阿茲海默症等神經退化性疾病中,這些疾病會損害並最終殺死大腦中的神經元,因此這種治療方法理論上只在還有突觸可以增強的情況下有效。研究團隊指出,需要更多研究來了解 PKMzeta 和 KIBRA 之間的相互作用是如何轉化為人們對記憶的體驗。這項研究為理解和治療記憶相關的腦部疾病提供了新的思路和潛在的治療方法


