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鱼的记忆非你所想

2018-09-14丹丘生

科学之谜 2018年6期
关键词:长程电击红光

丹丘生

大概因为钓鱼爱好者经常钓到一些曾经咬过饵,但侥幸逃脱的鱼,所以“鱼没有记性,有也不超过7秒钟”的说法不胫而走。

但其实这是彻头彻尾的胡说。科学家通过实验证明,一些淡水鱼能连续数月记住仅见过一次的敌人;被饵欺骗过又成功逃脱的鲤鱼,至少一年之内不会再上钩。

不仅如此,最近日本科学家还实时记录下了斑马鱼长程记忆(可以保存24小时以上的记忆)的形成过程。

斑马鱼是一种半透明的鱼,它的大脑就像藏在玻璃盒中一样,能被看得一清二楚。研究人员通过基因技术,使斑马鱼的大脑中含有荧光蛋白,能在暗处发光。不过,发光有个特点:当神经元中钙离子浓度提高时,荧光会变暗——而钙离子浓度提高恰恰是神经元放电的标志。所以通过观察大脑中哪一处荧光变暗,就能知道该处的神经在活跃。

首先,研究人员对斑马鱼进行训练,在训练中,凡被红光照到的鱼,都伴以电击,而一旦受到电击,鱼就逃避。

训练之后30分钟,研究人员对水中一条静止不动的鱼照射红光。他们观察到鱼脑中一个叫“视顶盖”的脑区有活动,这个脑区跟视觉的形成有关。这就是说,这条斑马鱼看到了红光。

但这时鱼并没有逃避。这说明,此时的鱼并没有记住红光是电击的前兆。为什么没有记住呢?因为30分钟对于鱼的短程记忆的延续来说,显得太长,已经消失;而对于长程记忆的形成来说,时间又太短了,还来不及形成。

但24小时之后当研究人员重复同样的操作时,他们发现,在这条斑马鱼的“视顶盖”脑区有活动之后半秒钟,另一个叫“端脑”的脑区神经元也开始放电了。这个地方一放电,鱼就开始逃避红光。鱼的端脑对应哺乳动物大脑的新皮层。在人类中,新皮层涉及记忆和语言这类高级的认知活动。

科学家认为,端脑活动说明这个时候斑馬鱼正唤起长程记忆,在这个例子中,就是对电击的记忆。之前在训练30分钟后,斑马鱼见了红光,端脑没有活动,说明那个时候长程记忆还未来得及形成。在人身上,要形成一个长程记忆,视任务的复杂程度,也差不多需要几分钟到几个小时的时间。

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