中國科技網訊 據物理學家組織網4月17日報道，美國得克薩斯大學休斯敦衛生科學中心（UTHealth）神經科學家利用一種數學模型，預測了海蝸牛的腦神經細胞會在何時投入學習，并通過一套訓練方案重新訓練這些細胞，使模擬記憶功能減退的海蝸牛神經元的連接恢復到近乎正常水平。這一成果在治療與腦功能紊亂（如老年癡呆癥等）有關的記憶減退方面邁出了重要一步。相關論文4月17日發表在《神經科學雜志》上。

海蝸牛也叫加利福尼亞海兔，它們的神經系統比較簡單，但神經細胞的性質卻和人類等高級物種非常類似。新實驗以研究小組去年的一項研究為基礎，當時他們開發出一套記憶提高方案，能使健康海蝸牛的長期記憶有明顯改善。

論文合著者、UTHealth醫學院博士張伊利（音譯）開發出一種數學模型，能預測海蝸牛的大腦在準備學習時，腦細胞在什么時間發生了生化反應。這一模型以5個訓練階段為基礎，這5個階段可排列在不同時間，間隔5到50分鐘，由此可形成1萬種不同的訓練課程表，并能找出最協調的課程表以達到最佳學習效果。

“按照邏輯，下一個問題就是能否用這種方法來克服記憶缺失。”論文高級作者、UTHealth醫學院神經生物與解剖部主席約翰·伯恩說，“記憶的形成是由于不同神經元之間連接強度的改變，在許多與記憶缺失有關的疾病中，這種改變能力出現了障礙。”為了檢驗這種方法，論文合著者、UTHealth醫學院高級研究員劉榮宇（音譯）從海蝸牛腦中提取了感知細胞進行培養，并遏制了其中一種能產生記憶蛋白的基因的活性，使神經元在連接強度上大大受損，以此模仿一種紊亂性腦疾。神經元的連接強度負責長期記憶的形成。

他們按照數學模型的預測，每隔一段時間就給細胞使用一種化學物質，以模擬5個訓練階段，結果這些受損細胞的連接強度恢復到了近乎正常水平。

“雖然還有很多工作有待完成，我們已經證明了新方案在幫助克服記憶缺失方面的可行性。”伯恩說，“如果能識別出人腦中類似的生化反應，就可能把這套方法用于人類。研究結果表明，這是治療認知功能障礙的一種新方案。數學模型有助于設計治療方法，把訓練計劃和傳統的藥物治療協調組合以達到最優效果。這兩種方法結合能提高藥物治療的效果，至少能彌補部分藥效或避免副作用，在治療個體學習與記憶缺陷方面更具普適性。”（常麗君）