记忆的代价：印迹细胞竞争作为遗忘的灵活机制

研究人员针对记忆更新与行为适应的核心问题，开展"印迹细胞（engram）竞争"机制研究，提出遗忘是不同记忆印迹（engram）通过神经环路抑制实现选择性表达的结果。该研究整合啮齿类动物光遗传学（optogenetics）与钙成像技术，发现遗忘并非记忆擦除而是印迹可及性（accessibility）的动态调节，为阿尔茨海默病（Alzheimer's disease）等病理遗忘提供新解释。

　　

在瞬息万变的环境中，生物体如何平衡记忆的稳定性与灵活性？传统观点将遗忘视为记忆系统的缺陷，但最新研究表明这可能是大脑精妙的适应策略。当我们在超市偶遇老同学却一时叫不出名字，或是面对相似场景产生混淆时，背后可能隐藏着神经科学的重要谜题——记忆印迹（engram）如何在竞争中决定哪些信息被优先提取，哪些被暂时抑制？

都柏林圣三一大学（Trinity College Dublin）和墨尔本大学弗洛里神经科学与心理健康研究所（Florey Institute of Neuroscience and Mental Health, University of Melbourne）的Livia Autore、Michael R. Drew和Tomás J. Ryan团队在《TRENDS IN Neurosciences》发表的研究，通过整合行为学实验与神经科学技术，揭示了遗忘的主动调控机制。研究采用光遗传学操控、钙成像（calcium imaging）和双标记技术（如TRAP2与TetTag系统），在啮齿类模型中证明"遗忘"实质上是不同记忆印迹细胞群竞争表达权的结果。

遗忘作为适应性过程的基础

研究发现自然遗忘（natural forgetting）并非记忆痕迹的消失，而是印迹细胞激活模式的改变。通过物体识别实验证实，即使行为表现显示记忆"丢失"，原始印迹仍以潜伏状态存在，可通过光遗传刺激重新激活。环境富集（enriched environment）能延长记忆提取窗口，而重复暴露于无目标环境则会加速遗忘，说明大脑根据环境反馈动态调节印迹可及性。

记忆竞争的原因

时间邻近性和刺激相似性共同塑造印迹竞争格局。社会识别记忆实验显示，干扰刺激在训练后5小时至15小时内呈现时会产生显著干扰，而间隔22小时则无影响。恐惧条件反射（fear conditioning）中，相近时间编码的语境会诱发记忆泛化。值得注意的是，消退学习（extinction learning）本质上是新形成的抑制性印迹（如基底外侧杏仁核的Ppp1r1b⁺神经元集群）与原始恐惧印迹（Rspo2⁺神经元）的竞争过程。

作为替代集合的竞争印迹

通过双通道活体成像技术，研究团队观察到恐惧记忆与消退记忆分别对应海马齿状回（dentate gyrus）内不同的神经集群。当消退记忆表达时，恐惧印迹活动被抑制；而恐惧复发时，该抑制关系则发生逆转。在基底外侧杏仁核（basolateral amygdala, BLA），多巴胺能输入选择性地强化消退印迹，形成与恐惧印迹的相互拮抗。

竞争印迹的生物学基础

研究揭示了神经元内在特性对印迹竞争的关键作用：

1. 1.

   遗传预定的正负价态神经元（如BLA中Ppp1r1b⁺与Rspo2⁺群体）形成互斥回路

2. 2.

   局部抑制性中间神经元（如mPFC的SST⁺和PV⁺细胞）调控印迹切换

3. 3.

   细胞兴奋性差异决定竞争优势，高兴奋性印迹更易被提取

4. 4.

   成人海马神经发生（adult hippocampal neurogenesis）通过突触重组影响旧记忆稳定性

解释自然与病理性遗忘的模型

该研究构建了统一的解释框架：阿尔茨海默病模型小鼠中出现的"新颖样印迹细胞（novelty-like engram cells）"异常激活，本质上是病理状态下印迹竞争机制的失调。而婴儿期遗忘（infantile amnesia）则可能反映发育过程中印迹优先级的系统性重置。

这项研究颠覆了传统记忆研究的范式，将遗忘重新定义为"成功的替代记忆提取"。印迹竞争机制不仅解释了日常记忆更新现象，也为理解记忆障碍疾病提供了新视角——病理遗忘可能是自然竞争过程的异常放大。未来通过多印迹同步追踪技术，有望揭示更精细的神经环路调控规律，为发展针对性记忆干预策略奠定基础。