數十年來,傳統神經科學認為成年大腦基本已經固定——在童年關鍵發育窗口期之後,形成新神經連結的能力便大幅衰退。麻省理工學院的一項里程碑研究徹底推翻了這個假設。

MIT 神經科學家發現,成年哺乳動物大腦中含有數百萬個所謂的「沉默突觸」——神經元之間未成熟的連結,平時處於不活躍狀態,直到被學習需求召集時才啟用。這些休眠的橋樑就像等待中的空碼頭,隨時可在大腦接觸新事物時投入運作。

這項發現之所以引人注目,有兩個原因。首先是規模:這些沉默突觸並非罕見的異常結構,而是廣泛分布於大腦皮層的豐富存在。其次是機制:它們似乎是一種儲備系統,讓大腦可以在不覆蓋既有知識的情況下學習——當你記憶新事實時,大腦會啟用一個沉默突觸,而非重新指派一個已在使用的突觸。

研究聚焦於絲狀偽足——神經元上細長、絲狀的突起,缺乏訊號傳遞所需的分子設備。與擁有 AMPA 受體來接收神經傳導物質訊號的成熟突觸不同,絲狀偽足因為缺乏這些受體而「沉默」。但當新的學習發生時,大腦可以迅速為它們配備必要的元件。

這項發現為神經科學開闢了新前沿。如果科學家能找到控制沉默突觸啟動的分子開關,就有可能恢復老化大腦的學習能力,促進腦損傷後的恢復,或治療阿茲海默症等記憶形成受損的疾病。

知識重點:MIT 神經科學家發現成年大腦中含有數百萬個休眠的「沉默突觸」,可在需要時為新學習而啟用,不會覆蓋既有記憶,為治療年齡相關記憶衰退和腦損傷恢復開闢了新途徑。