Nat Neurosci:科學家發現參與人類短期記憶形成的關鍵神經元

2020-11-29 生物谷


2017年2月22日訊 /生物谷BIOON/ --神經科學家們最近發現了參與人類大腦創建和維持短期記憶的過程。

「這項研究首次清晰證明了人類腦細胞如何創建和喚醒短期記憶，對參與其中的過程和特定腦區進行證實是開發治療記憶紊亂的有效方法的一個關鍵步驟。」文章作者Ueli Rutishauser教授這樣說道。

相關研究結果發表在國際學術期刊Natue Neuroscience上。

該研究的結果表明當要求一個人記住一個物體或圖片，並在之後重新回憶起來需要一種特定類型的神經元在幾秒鐘時間內保持活躍。

這些發現揭示了一些關於人類大腦如何儲存和維持短期記憶的重要新信息。短期記憶是在幾秒到幾分鐘內記住主意、想法、圖片和物體的一種能力，這種能力對於決策和心算來說非常重要。

「短期記憶能力受損會嚴重削弱完成每天任務的能力，對短期記憶過程的了解有助於開發治療記憶紊亂的新方法。」神經科學家Jan Kaminski博士這樣說道。

研究人員在內側額葉和內側顳葉發現了持續激活神經元。這種神經元甚至會在停止觀看一張圖片或一個物體之後保持活躍。直到現在內側顳葉還被認為只參與長期記憶的形成，但是這些新發現表明腦部的這兩個區域都對短期記憶的維持有重要作用，並且依賴神經元的持續激活來形成記憶。

在這項研究中，研究人員將電極準確定位植入到13名癲癇病人的發作起源區域。隨後在病人進行記憶檢測的過程中對神經元的電活動進行研究。

在測驗過程中病人會按順序觀看三張圖片，每張圖片觀看兩到三秒鐘，之後給病人觀看一張圖片要求他們決定是否之前曾經看到過這張圖片。

「這項研究的一個重要發現就是一些持續激活神經元只在病人記憶一張特定圖片的時候保持活躍。比如研究人員發現一名病人記憶Han Solo（電影星球大戰中的一個角色）的圖片時他的一個神經元每次都會產生反應，但是在其他記憶過程中不會發生。」Kaminski這樣說道。

這項研究的另一個關鍵發現就是神經元活動強度與記憶使用能力之間存在關聯。「我們注意到神經元活動強度越大，病人記住圖片的可能性就會越大。相比，如果神經元活動強度比較弱，病人就會忘記圖片失去這部分記憶。」文章共同作者Adam N. Mamela這樣表示。

研究人員表示下一步需要了解大腦的多個區域如何共同支撐短期記憶。「現在已經找到了支持短期記憶的特定神經元，我們可以進一步研究它們的如何有序地發生相互作用。」（生物谷Bioon.com）

本文系生物谷原創編譯整理，歡迎轉載！點擊 獲取授權 。更多資訊請下載生物谷APP.

原始出處：

Jan Kamiński, et al. Persistently active neurons in human medial frontal and medial temporal lobe support working memory. doi:10.1038/nn.4509.

相關會議推薦


2017腦科學與類腦智能學術研討會

會議時間：2017.5.19 -5.20      會議地點：上海

會議詳情： http://hy.bioon.com/2017brain/

相關焦點

  • Nat Neurosci:電腦模型揭示大腦如何管理短期記憶
    2020年10月20日訊/生物谷BIOON/---工作記憶對我們的日常生活而言是十分重要的，這種短期的記憶召回方式是人們如何解決問題或執行任務的關鍵。然而，大腦如何管理工作記憶卻一直是個謎。現在，Salk科學家開發了一種新的計算模型，該模型顯示了大腦如何使用特定類型的神經元在短期內維持信息。
  • 《神經元》:科學家發現記憶形成機理
  • 你的短期記憶如何能持續記憶幾十年？科學家發現控制長期記憶關鍵元素
    興奮性神經元參與創建記憶痕跡，抑制性神經元屏蔽背景噪音，使得長期學習發生。這項研究回答了一個長期存在的問題，即哪些神經亞型參與了記憶鞏固，它對治療阿爾茨海默病和自閉症等涉及記憶過程改變的疾病的新靶點有潛在的影響。只持續幾個小時的短期記憶是如何轉化為可能持續幾年的長期記憶的呢？
  • 科學家發現長期記憶形成的新因素,可成為治療新靶點
    短期記憶轉化成長期記憶，需要大腦中合成新的蛋白質。這是科學家們幾十年前就已經了解的。最近一項來自麥吉爾大學的研究發現，在長期記憶形成的過程中，不僅僅是興奮神經通路在發生作用，抑制性神經通路也會參與其中。相關研究發表在 Nature 上。
  • 科學家發現控制長期記憶關鍵元素
    興奮性神經元參與創建記憶痕跡，抑制性神經元屏蔽背景噪音，使得長期學習發生。來自加拿大麥吉爾大學的一項報導稱，該校教授Nahum Sonenberg、Arkady Khoutorsky，蒙特婁大學教授Jean-Claude Lacaille和海法大學教授 Kobi Rosenblum共同領導的研究組近日在《自然》雜誌發表論文還發現，每個神經元系統都可以被選擇性地操縱來控制長期記憶。
  • 什麼是大腦的短期記憶和長期記憶?
    科學家認為記憶可分為短期記憶和長期記憶。
  • Nat Neurosci:大腦長期記憶形成新機制
    （圖片摘自www.sciencealert.com）2017年2月22日 生物谷BIOON/ --最近，科學家們發現了一種新的神經元細胞相互交流以調節學習以及長期記憶的方式事實上，這一種久未被發現的新的大腦運作機制能夠對我們理解大腦工作方式起到幫助作用，以及能夠幫我們進一步理解神經推行性疾病，例如阿茲海默症等的發病機制。人類的大腦中含有數千億個神經元細胞，每一個細胞與其它細胞之間都存在一萬個左右的突觸連接。而這些連接之間的信號強弱都取決於多種多樣的大腦工作機制，而這些機制則是長久以來科學家們試圖去解釋的。
  • 《自然》雜誌:發現在長期記憶中新的關鍵參與者
    發表在這一期的《自然》雜誌上的一篇論文指出，發現了在人的長期記憶中一個新的關鍵參與者。在記憶鞏固過程中，在兩個不同的大腦網絡：興奮性網絡和抑制性網絡中，至少發生兩個不同的過程。興奮性神經元參與創建記憶痕跡，而抑制性神經元則阻止背景噪音並允許進行長期學習。
  • 大腦記憶規則被「改寫」短期記憶與長期記憶同時形成無先後
    大腦記憶規則被「改寫」短期記憶與長期記憶同時形成無先後 來源：科技日報   發布者：左麗媛   日期：2017-04-12   今日/總瀏覽：2/3745
  • 研究發現了長期記憶中的新關鍵參與者
    ，在人類記憶鞏固過程中，兩個不同的大腦網絡（興奮性和抑制性網絡）至少發生兩個不同的過程。興奮性神經元參與創建記憶痕跡，而抑制性神經元則阻止背景噪音，並允許進行長期學習。由麥吉爾大學的Nahum Sonenberg和Arkady Khoutorsky教授，蒙特婁大學的Jean-Claude Lacaille教授以及海法大學的Kobi Rosenblum教授領導的研究小組還發現，每個神經元系統都可以被選擇性地選擇操縱，以控制長期記憶。
  • 新研究發現增強短期記憶的方法
    新華社華盛頓6月13日電（記者周舟）美國紐約大學醫學院主持的一項國際研究發現，人為延長大鼠的一種腦電波時長可以增強短期記憶，這種方法未來有望用於治療人類記憶障礙等疾病。最新發表在美國《科學》雜誌上的這項研究表明，大鼠學習新事物時，其腦部海馬體中產生的腦電波「尖波漣漪」時長比平常略長；當人為延長這種腦電波的長度時，可顯著改進大鼠的短期記憶力。實驗中，研究人員讓大鼠在迷宮中尋找糖水，並每次放置在相反位置，大鼠只有在記住前一次路線並在下一次走相反方向時才能得到糖水。
  • 研究發現增強短期記憶的方法 助力治療記憶障礙
    美國紐約大學醫學院主持的一項國際研究發現，人為延長大鼠的一種腦電波時長可以增強短期記憶，這種方法未來有望用於治療人類記憶障礙等疾病。最新發表在美國《科學》雜誌上的這項研究表明，大鼠學習新事物時，其腦部海馬體中產生的腦電波「尖波漣漪」時長比平常略長；當人為延長這種腦電波的長度時，可顯著改進大鼠的短期記憶力。
  • 長期記憶和短期記憶竟在同時形成 | Science 論文推薦
    2017 年 4 月 7 日發表於 Science 的最新研究表明，這種想法可能大錯特錯：長期記憶和短期記憶其實是同時形成的，只是前者一直保持沉寂而已。 這項由麻省理工大學開展的記憶鞏固研究中，老鼠被迫在人按下開關時對特定經歷做出反應，該研究讓此前關於標記和激活特定「記憶細胞」的研究進入了更深層次。
  • 科學家開發出大腦維持短期記憶的計算模型
    現在，索爾克研究所的科學家開發了一種新的計算模型，顯示大腦如何使用特定類型的神經元短期維持信息。然而，我們訓練的一個執行短期記憶任務的循環神經網絡模型讓我們感到驚訝，它使用抑制神經元在延遲一段時間後做出正確的決定。
  • J Neurosci:科學家們發現關鍵蛋白的在記憶形成中表觀遺傳學...
    2018年9月9日 訊 /生物谷BIOON/ --了解記憶的形成可以幫助精神病學，神經學和神經退行性疾病方面的研究，並可能有助於減輕精神疾病中的適應不良記憶。在記憶重建相關研究中已經有了兩個重要的發現。
  • Science最新發現:睡眠δ波有助於長期記憶的形成
    生物學跨學科研究中心的科學家們已經表明，我們睡眠時發出的δ波並不像科學文獻幾十年來所描述的那樣，是大腦皮層休息時靜默期的產物。
  • 科學家成功揭示大腦記憶形成的分子機制
    Memory Formation」的研究報告中，來自奧地利科學技術學院等機構的科學家們通過研究揭開了記憶形成的新基石，文章中研究人員研究了大腦中海馬體區域的特殊信號通路，同時還揭示了該通路如何控制機體經歷新環境時形成的新記憶。
  • 科學家成功揭示大腦記憶形成的分子機制!
    Pathway Gates Novelty-Induced Contextual Memory Formation」的研究報告中，來自奧地利科學技術學院等機構的科學家們通過研究揭開了記憶形成的新基石，文章中研究人員研究了大腦中海馬體區域的特殊信號通路，同時還揭示了該通路如何控制機體經歷新環境時形成的新記憶。
  • 科學家發現「線粒體炫」調控神經元突觸水平的長時程記憶
    短期的記憶如何轉變為長期的記憶？近日，中國科學技術大學生命科學學院畢國強課題組與北京大學分子醫學研究所程和平課題組合作，發現神經元樹突「線粒體炫信號」在神經突觸傳遞短時程記憶向長時程記憶的轉化中可能發揮著關鍵作用，相關成果於6月
  • 大腦如何跨時間組織記憶?
    長期以來，關於記憶組織的研究一直是神經科學家們著迷的話題，因為這可能會導致逆轉認知障礙的治療方法。在這裡，我們回顧了有關記憶的組織方式的一些最新發現，這些發現顯示了空間活動中神經元活動的協調性「波動」的重要性以及連結記憶的編碼方式所依據的時間性質。