《Arrounds09》追寻记忆的痕迹·新心智科学的开创历程

这篇文章本该上月就发出来,但只是个快写完的草稿,故一直没发,存在网上,今日翻开,不免意外的惊奇,补充一些内容后整理如下:

这本书是一个学姐强推的关于神经科学的科普书,同时也是2000年诺奖得主的自传。
    一、先说其科普性。
    1、他获得诺奖的成就在于揭示了短时记忆和长时记忆的分子学机制,也就是受到刺激后突触联系如何增强(形成短时记忆)以及如何形成新突触(形成长时记忆)。


图16-3 短时记忆的生化步骤。电击海兔尾部会激活中间神经元释放化学信使血清素到突触。在穿过突触间隙后,血清素与感觉神经元的受体结合,导致环腺苷酸的产生(步骤1)。环腺苷酸让蛋白激酶A的催化单元得到自由(步骤2)。蛋白激酶A的催化单元增强了神经递质谷氨酸的释放(步骤3)。



图19-4 长时记忆和类似朊病毒的CPEB蛋白。作为之前刺激的结果,感觉神经元的细胞核把休眠的信使RNA(mRNA)运送到所有的轴突终端(1)。血清素的5次脉冲将所有终端中都存在的类似朊病毒的一种蛋白质(CPEB)在受刺激终端转化为不断自行复制的显性构象(2)。显性CPEB能够把隐性CPEB转为显性构象(3)。显性CPEB激活休眠的信使RNA(4)。激活的信使RNA调控新突触终端的蛋白质合成,使新突触稳固,让记忆永存。

这个不详细讲,就说长时记忆的一个点,就是为什么长时记忆能够维持长时间?主要是因为CPEB蛋白有朊病毒的所有重要特征。它能够转变构象,进入无限复制的状态。从而使得新突触能够形成和保持。
    2、说说神经科学/心智科学。他的每一次重大研究进展,往往是结合前人的智慧,所幸的是,他在文中会简洁而清晰地将前人已有的研究历史做个介绍,故而由此能较为清晰地梳理出记忆神经科学的研究历史了。首先是神经生物学的发展,主要是细胞学的发展,使得他们认识到神经细胞的基本形态(树突、轴突、细胞体)、交流方式(电信号、化学信号)、类别(中枢神经系统、脊索神经系统等),以及关于脑解剖的研究基础。接着是他研究短时记忆和长时记忆涉及的学科基础,分别主要是行为主义(关注如何获取到知识并储存在短时记忆中)、认知心理学。从而将行为、学习(他这里也强调了学和习的不同),里面提到了一些如艾宾浩斯等我们相对熟悉的心理学家,一些现在人们耳熟能详的实验给了神经科学家实验设计上的启发,这是令我觉得颇有滋味的。基于心理学的实验思路,将其转化为生物学实验表达方式——例如将重复的背书这一学习行为,提炼成“外界刺激”(把学习这种看似主观的行为,理解为“自己给自己施加一个外界刺激”是令我当时拍案的好想法),用“施加电信号”这种生物实验操作表达出来。恰如用编程手法在电脑图片上用*摆出个爱心的造型(当然用蜡烛摆似乎更文艺),有时会收获奇效——于是得到了一些宏观上“记忆更深刻了”的微观表达——突触强度变化和新突触的建立。这个过程尤其体现科研的魅力,不知我以上短短几行字是否讲得清。期间还有生物学从细胞生物学时代步入分子生物学——1953年DNA双螺旋模型的提出。因此带来了基因时代,有了基因表达全过程的概念后,他们可以用更多手段去实验,比如以前要验证某蛋白质的作用,是通过该蛋白质的酶使之不作用、以及注射该蛋白使之过作用,后来则只需寻找相应的突变体,且更本质性地体现其分子作用机制。
再到后来,则是生物技术的出现和蓬勃发展给生物医学产业化带来机遇,他于是成立自己的公司,研发精神疾病的药物。

二、再说其自传性。文中主要提到的,一个是讨论他的维也纳犹太人身份这件事,他在希特勒进入维也纳那年还是小孩子,水晶之夜第二年(好像)父母送他们去了美国,文中长长讨论他的犹太民族性。第二个讨论他的科研生涯,他刚上大学一开始时想做个文科生,学德国文史哲这方面,后来受女朋友-妻子的父母等人的影响想做个精神分析师(说白了精神病医生),但是进了实验室以后搞科研有兴趣,而且小有成果,就努力走科研了,后来80、90年代生物制药行业起来以后也开了个生物药品研发公司做成果转化。

读此书,还是颇有点感觉的,从高中生皆知的神经细胞生物学知识,到大学学了遗传学才知道的一些基因学知识,又了解了一些心理学知识。犹渔夫从每日猎渔处偶入桃园而归,经得起时时的回想。起码让我对“心理学是一门科学”有了认同,对“科研是怎么一回事儿”也有了更多的了解。

期待以后再读这样的好书。

初撰于2021.7.25,成于2021.8.14
商子羽

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