记忆就像电影中的场景，大脑是出色的视频编辑器。
以平常的一天为例。早上的例行公事——淋浴、咖啡、查看电子邮件——被无缝地切入一个连续的场景。一天中发生的其他事情变成了单独的片段，所以当回忆起一段记忆时——例如，一个很棒的百吉饼三明治熟食店——记忆会自行浮现在脑海中。然而，最终我们仍然保留着对我们生活的持续叙述，这些叙述塑造了我们是谁，没有记忆在一个难以理解的情节中相互融合。
大脑是如何做到的？
《自然》杂志的一项新研究指出了一个令人惊讶的线索——一种名为 CCR5 的蛋白质。这个名字可能听起来很熟悉。众所周知，它是 HIV 感染的入口。这也是 2018 年一举成名的基因，当时一名流氓科学家使用 CRISPR-Cas9 设计了世界上第一个基因编辑婴儿，引发了全球反弹并将他送进监狱。
婴儿担心的部分原因是 CCR5 是一个多任务处理程序。例如，在大脑中，它存在于海马体中高水平的细胞中，这是一个对记忆至关重要的区域。 CCR5 此前曾与记忆功能相关联，引发了有关编辑如何改变婴儿认知的问题。
这项新研究提供了更多线索。在小鼠中，CCR5 充当视频编辑中的剪刀工具。随着大脑不断地将新体验加工成记忆，高水平的 CCR5 基本上将时间线剪断成不同的片段。虽然通常有帮助，但 CCR5 水平在衰老过程中会上升，并且经常变得过分热心。结果是记忆丧失——一种努力将记忆与综合事件联系起来的大脑。
“我们的记忆是我们的重要组成部分，”研究的主要作者、加州大学洛杉矶分校大卫格芬医学院的阿尔西诺席尔瓦博士说。 “将相关经验联系起来的能力教会了我们如何在世界上保持安全并成功运营。”
好消息？该团队使用 FDA 批准的 HIV 治疗药物，恢复了衰老大脑连接小鼠记忆的能力，“这一结果可能具有重大的临床意义，”该团队说。
让我们谈谈记忆
记忆可能看起来像是头脑中无定形的一缕缕，但它们具有强大的神经生物学基础。
当我们遇到新的体验时，海马体中的一组精选神经元会对这些数据进行编码。这些神经元是如何被选择的仍然相对神秘，但科学家们已经设计了一些方法来“启动”某些神经元参与记忆，从而使它们更加活跃并且更有可能参与。
一旦存储了记忆，这个神经元网络就被称为印迹。该过程非常松散地类似于计算机分配内存存储以保存新文档。激活印迹的任何组件都会触发整个网络激活，从而检索记忆。
这个过程依赖于无数蛋白质的舞蹈。神经元就像拥有多个蛋白质锁（受体）和钥匙（称为配体）的旅馆。锁通常点缀在电池的表面上。每个都需要正确的钥匙来解锁它。解锁会触发细胞内的一连串分子信号，最终改变神经元的行为方式；它可能会变得更加兴奋，或者更加压抑并且不太倾向于与他人建立联系。更少的网络意味着更少的内存编码，以及可能更少的内存链接。
“大脑是如何知道两个事件在同一时间发生的？解决这个问题需要了解时间是如何在记忆中编码的——这是记忆研究中的一个主要未知数，”洛克菲勒大学的 Andrea Teceros 和 Priya Rajasethupathy 博士说，他们没有参与这项研究。
分子纪念品
在这项新研究中，该团队将 CCR5 作为一种关键蛋白质来分离记忆流。虽然通常被称为免疫系统的一部分，但 CCR5 是一种在海马体中高度表达的受体，之前的研究表明它在记忆中具有潜在的作用。
该团队从一种流行的小鼠记忆测试设置开始。他们首先将老鼠放在一个笼子里进行探索，五个小时后，将它们放在另一个笼子里，笼子里装饰着截然不同的东西。在这里，老鼠受到了快速而温和的电击，足以吓到它们，让它们在恐惧中僵住。这编码了两种不同的记忆。两天后，当老鼠放回第一个良性笼子时，它们也僵住了——这表明它们已经将第一个笼子和第二个笼子（它们实际受到电击的地方）连接成一个记忆。
时间间隔是关键。当研究小组将两个笼子之间的 5 小时间隔延长至 24 小时时，老鼠无法再将这些记忆联系起来。
开关原来是CCR5。蛋白质水平在初始编码后的 12 小时内短暂上升，不久后下降——这一轨迹与记忆链接的时间过程平行。基因删除或抑制 CCR5 延长了记忆链接窗口，因此老鼠仍然可以连接两个笼子的记忆，最多相隔 7 天。相比之下，增加 CCR5 进一步抑制了小鼠连接这些记忆的能力。
深入挖掘，CCR5 似乎直接修补海马体中的神经活动——记忆账本——以抑制其活动。两个时间相近的记忆经常共享重叠的印迹。在这里，与正常小鼠相比，没有 CCR5 的小鼠在两个笼子的记忆之间有更大的重叠和更高的记忆链接。
老化记忆治疗？
像大多数免疫分子一样，CCR5 水平随着年龄的增长而上升，这表明它们可能会越来越多地破坏记忆。这让团队想知道：随着年龄的增长，我们可以抑制蛋白质来增强记忆功能吗？
他们用 FDA 批准的 HIV 药物 maraviroc 在中年小鼠身上测试了这一理论，这种药物可以抑制蛋白质的功能。在随后的测试中，直接注入“记忆中心”海马体的单次输液提高了衰老动物连接记忆的能力，相隔五个小时。同样，遗传上缺乏 CCR5 的中年小鼠也比正常同龄人更好地联系记忆。
“当我们给年长的老鼠服用马拉维罗时，这种药物复制了从 DNA 中删除 CCR5 的效果……年长的动物能够再次将记忆联系起来，”席尔瓦说。
对于 Terceros 和 Rajasthupathy 来说，这些结果可能有助于记忆丧失。 “因为衰老和阿尔茨海默病中的记忆缺陷可能主要由检索缺陷（以及因此记忆链接）而不是涉及单独大脑回路的记忆存储所主导，因此这些结果可能具有临床意义。”
该研究是第一个询问大脑时钟以进行记忆链接和分离的研究之一。它打开了一个充满新问题的世界。记忆链接如何影响学习？它可以在大脑中存储时帮助“时间戳”记忆吗？作为一种免疫分子，CCR5 如何进一步影响记忆和其他认知功能？如果人类胚胎被粗制滥造地剥夺了这种分子，如果有的话，会发生什么，就像 CRISPR 婴儿的情况一样？
目前，该团队主要关注 CCR5 的治疗潜力。 “我们下一步将组织一项临床试验，以早期干预为目标，测试马拉韦罗对早期记忆丧失的影响，”席尔瓦说。 “一旦我们完全了解记忆力是如何下降的，我们就有可能减缓这一过程。”
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