南加州大學(USC)的科學家們已經成功地對活魚大腦內記憶的形成進行了實時成像。而結果是耐人尋味的–看到突觸在大腦的一個部分形成，而從另一個部分消失。突觸是大腦中相鄰神經元分支之間的微小縫隙，人們普遍認為它們在記憶形成中發揮着關鍵作用。
一個特定的突觸被使用的次數越多它就越強大，並且加強了與該突觸相關的記憶。但這項新研究卻發現了更多的故事。
南加州大學的研究人員使用條紋魚開展了工作。據悉 ，條紋魚通常用於神經科學研究。這種魚不僅有着跟人類相似但更簡單的大腦，而且它們還有透明頭部，非常方便科學家們觀察。
然而由於突觸通常太小，無法直接成像，所以研究人員使用了一些新的技巧來突出它們。他們對魚進行了基因改造，從而使其擁有熒光突觸，然後使用一種新型的激光顯微鏡對其進行成像。據悉，該顯微鏡使用較低的光照度，這樣可以減少對組織的損害。通過利用這種設置，研究小組在記憶形成之前和之後都對魚的大腦進行了成像以觀察突觸的變化。
為了誘導記憶的形成，科學家們讓魚有條件地聯想到兩個刺激，一個是中性的，一個是不愉快的。用紅外激光對動物的頭部進行加熱，它們認為這種刺激不令人愉快並會導致它們甩動尾巴遊走。研究人員將這種熱量跟另一種光搭配，在訓練的幾個小時內，魚開始對單獨的光做出反應，這表明它們在光和熱之間形成了一種關聯記憶。
研究人員對他們在魚的大腦中觀察到的情況感到驚訝。他們注意到一個大腦區域正在形成新的突觸，而另一個區域正在消除突觸，這不像預期的那樣–只是看到突觸在加強。研究小組稱，這表明記憶是通過突觸數量的變化來編碼的。
這項研究的論文作者Carl Kesselman指出：“在過去的40年裡，人們的普遍看法是，你通過改變突觸的強度來學習，但這並不是我們在這種情況下發現的。”
研究小組表示，他們需要進行更多的工作來確認突觸的產生和喪失在記憶形成中所扮演的角色。未來的工作將通過嘗試抹去條紋魚或小鼠的突觸進一步探究，以測試聯想記憶是否也會被抹去–研究人員稱，這可能有朝一日會導致創傷后應激障礙和成癮的新療法