我们为什么只能记住部分过去的经历？日本理化学研究所（RIKEN）脑科学中心的长井淳（Jun Nagai）带领的研究团队给出了令人意想不到的答案：真正负责稳定记忆的细胞，并不是神经元，而是被认为只起“辅助作用”的星形胶质细胞（astrocytes）。
这项研究发表于《Nature》杂志，揭示了情绪强烈的经历——例如恐惧——会在一小部分星形胶质细胞中留下“生物学标记”，使它们在几天后仍能被再次激活，从而帮助记忆稳定。换句话说，正是这些被“标记”的胶质细胞反复参与，让记忆得以巩固。
过去，人们普遍认为星形胶质细胞只是为神经元提供结构支持和营养。然而，当科学家们发现仅靠神经元中的“记忆痕迹（engrams）”无法完全解释长期记忆的形成时，Nagai 团队开始怀疑，答案可能藏在这些长期被忽视的“配角”细胞里。
研究人员利用神经元在激活时会产生名为 Fos 的蛋白质这一特性，开发出一种新的成像系统，能够在特定时间段内，用荧光标记出产生 Fos 的星形胶质细胞，而不会标记神经元。通过这种方法，他们观察了小鼠在“学习”和“回忆”过程中，全脑范围内星形胶质细胞的反应。
实验中，小鼠被训练去记住某个笼子与一次不愉快的经历相关联。几天后，当它们再次被放入同一笼子时，科学家通过小鼠的反应判断它是否记得过去的经历。
结果显示：在“学习”阶段，星形胶质细胞几乎没有 Fos 活动；而在“回忆”阶段，却出现了明显的 Fos 激活。这意味着这些细胞主要在回忆记忆时发挥作用。
进一步研究发现，这种 Fos 激活依赖两个信号来源——来自杏仁核中恐惧记忆神经元的输入，以及使用去甲肾上腺素作为信号分子的神经元的刺激。
那么，为什么学习和回忆过程中都有这些信号，星形胶质细胞却只在回忆时被激活？研究人员通过单细胞 RNA 测序发现，情绪事件发生后的几天里，星形胶质细胞开始产生α和β肾上腺素能受体，这些受体能识别去甲肾上腺素。它们就像一种“记忆标签”，帮助细胞在下次回忆时被精准唤醒。
当研究团队阻断这些被标记的星形胶质细胞的信号时，小鼠的记忆变得不稳定，无法表现出“记得”的行为。相反，当研究者强制激活这些细胞时，小鼠会把原本轻微的不快记忆放大为强烈的恐惧，甚至将恐惧“泛化”到从未发生过不快经历的笼子中。
Nagai 表示，这一发现可能有助于理解创伤后应激障碍（PTSD）等疾病中，为什么某些情绪记忆会异常持久或被错误触发。“如果能找到调节星形胶质细胞‘记忆开关’的方法，我们也许可以温和地减弱创伤记忆，而不影响其他正常记忆。”
他还补充道：“这一机制不仅对生物学有意义，也可能启发人工智能的发展。现有的 AI 系统依赖大量数据和能量，但星形胶质细胞能根据情绪和重要性来‘筛选记忆’。如果AI能学会这种高效的记忆过滤方式，也许能变得更聪明、更节能。”
研究团队的下一步计划，是弄清星形胶质细胞如何获得“稳定记忆”的资格，并探索是否能通过控制这些细胞，选择性地增强或削弱特定类型的记忆。
参考文献：
Jun Nagai, The astrocytic ensemble acts as a multiday trace to stabilize memory, Nature (2025). DOI: 10.1038/s41586-025-09619-2. www.nature.com/articles/s41586-025-09619-2
编辑：王洪
排版：李丽
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