※明尼蘇達大學透過影像技術與基因改造小鼠，即時觀察小鼠腦內基因表現，進一步了解記憶的形成與取得。(Photo credit: University of Minnesota)

明尼蘇達大學（University of Minnesota）的團隊近日開發一項新技術，能夠即時觀看活體小鼠腦中的基因表現（gene expression）。該方法運用了雙光子成像顯微鏡（two-photon excitation microscopy）、專業的影像處理技術和基因改造小鼠，使研究人員能夠深入瞭解長期記憶是如何在大腦中形成，未來可望在理解和治療阿茲海默症的領域帶來新突破。該方法也可能助於找到其他疾病的內在機轉。 

即時觀察基因表現聽起來很像科幻小說，但這些研究人員已經實現了這一目標。這使他們能夠在動物執行特定任務時觀察基因是否正在表現，例如回憶，進而在生物學基礎上提供對長期記憶的新看法。

這項新技術包括觀察mRNA，這是基因表現的一個關鍵環節。參與這項研究的Hye Yoon Park表示：｢我們對大腦中的記憶仍然所知甚少。然而，mRNA的合成對記憶來說非常重要，但先前從未在活體大腦中對此進行影像觀察。這項新技術可以使神經生物學家在未來各種實驗和記憶測試中運用。｣

實驗基因改造小鼠的mRNA透過綠色螢光蛋白標記，而目標mRNA是來自一個叫做Arc的基因，該基因參與記憶的形成。這代表可以透過雙光子成像顯微鏡對大腦進行成像，並在小鼠形成記憶或回憶時即時辨識哪個細胞正在表現Arc。

此前，研究人員曾認為，當記憶形成時，特定的神經元會激發（fire），然後當記憶被喚起時，這些相同的神經元會再次激發。然而，新技術顯示，當每次回憶時，大部分不同的神經元都會激發，只有大腦後壓部皮質（retrosplenial cortex）中的少數神經元會持續激發，這使得研究人員得出結論，這一區域可能負責長期記憶。

研究人員表示：｢我們的研究是關於記憶的形成和取得。如果我們能夠清楚理解其中機轉，將使我們對阿茲海默症和其他與記憶相關的疾病有更進一部的認識。也許阿茲海默症患者仍然在某個地方儲存記憶，只是沒辦法取得。所以長遠來看，這項研究也許可以幫助我們克服這些疾病。｣

(來源:Medgadget 生策中心編譯)