研究揭秘記憶為何如此詳細和長久

大腦海馬體中的抑制性神經細胞（小紅點）。

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為什麼人類的記憶會如此清晰、持久？幾十年來，這一直是一個謎。英國布里斯托大學領導的研究在這方面取得了突破性進展。

研究人員近日在《自然通訊》雜誌中描述了一種新發現的大腦學習機制，它可以「固化」記憶並減少記憶之間的幹擾。它的發現也為人類如何形成期望，以及準確預測提供了新見解。

當大腦和神經細胞之間產生強聯繫時，就會形成記憶。這個過程一直與海馬體（大腦中對記憶形成至關重要的區域）中相鄰神經細胞興奮的連接改變有關。

興奮性連接必須與抑制性連接維持平衡：在建立興奮性連接的同時，抑制神經細胞也需要適度活躍，才能使大腦功能正常。以前的研究往往沒有考慮過抑制連接強度變化的作用。

在新研究中，研究人員發現神經細胞之間的抑制性連接也能出現類似興奮性連接的加強模式。

研究人員與倫敦帝國理工學院的計算神經科學家合作，展示了加強模式對深化記憶的影響。 他們首次揭示了，兩種不同類型的抑制性連接（分別表達小清蛋白parvalbumin和生長抑素的神經元）可以改變並增加它們的連接強度。

此外，計算模型顯示這種抑制性學習能使海馬體穩定興奮性連接強度的變化，從而防止其他信息幹擾記憶。

論文第一作者、生理學、藥理學和神經科學學院副研究員Matt Udakis說：「當發現這兩種類型的抑制神經元可以改變它們的聯繫並參與學習時，我們都非常興奮。它幫我們解釋了一個眾所周知的事實——當我們經歷新的事情時，以往記憶不會馬上消失。這些新發現將有助於我們理解其原因。計算機建模為我們提供了一個重要的新視角，即抑制性學習如何使記憶隨著時間的推移保持穩定。這一點非常重要，因為之前還不清楚單獨的記憶如何才能保持精確和穩定。」

論文作者Jack Mellor教授說：「記憶是我們預期未來的基礎，它能使我們能夠做出更準確的預測。大腦一直在努力讓期望與現實相匹配。它也可以找出不匹配之處，並利用這些信息來確定我們需要學習什麼。」

編譯：小貝 審稿：西莫 責編：雷鑫宇

期刊來源：《自然通訊》

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原文連結：https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-09/uob-ruw090820.php

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