最新解密:大腦記憶是如何形成的?

2021-02-08 Medical Research

9月16日，地中海大學的Rosa Cossart教授在《Science》上發表了一項最新研究，即可以儲存記憶的"神經元集合"（neuron assembly），這是科學家們首次觀察到大腦中的記憶構建模塊。



      所謂的 「神經元集合」是指大腦內在特定活動中可以被重複共同激活的一組功能上相關的神經元，這些神經元共同組成神經網絡，在記憶存儲和提取時，神經元可按時空次序依次被激活。而人類一直無法真實的觀察到這個奇妙的過程。


      

      研究人員為了能觀察到這個過程，設計了一個精妙的實驗。他們向小鼠的神經元中導入了一種螢光蛋白，這種蛋白能夠在細胞鈣離子內流的時候與鈣離子結合而發出螢光，通過記錄螢光信號而觀察神經元激活的狀態。這種方法比過去依賴埋藏電極的方式觀察到的結果更為精確。由此，他們描繪出了約1000個神經元電活動。



      通過這種鈣成像方法，研究人員觀察到在跑步時，小鼠大腦的海馬CA1區的神經元被同步激活，這些激活的神經元記錄了小鼠的運動位置、時間和距離。當小鼠停止跑步時，仍有部分神經元被激活，其中小部分神經元的激活較慢，大部分被提前激活。這些神經元的激活方式並不是依次激活，而是以連續成塊的形式被共同激活，每一塊神經元反映出的是曾經經歷過的原始片段。當小鼠大腦在一段時間內對這些記憶片段進行處理時，神經序列的激活狀態更為強烈。


      

      針對這項研究成果，美國威斯康星大學的Kamran Diba說，它有助於人們了解其他動物的大腦是否以同樣的方式活動，尤其是當它們在現實世界中跑步而不是在跑步機上跑步時。這項研究成果或許還可以幫助我們了解記憶是如何在大腦中形成的。


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