為什么你能記住多年未見的兒時老友的姓名,卻很容易忘記剛剛認識的人的姓名?換句話說,為什么有些回憶在幾十年里保持安穩,而另一些卻在幾分鐘內消失?
古方眼寶經過運用老鼠模型,加州理工學院的研討人員現在確認,強壯、安穩的回憶是由神經元"團隊"同步激活編碼的,提供了冗余,使這些回憶可以繼續一段時刻。這項研討對于了解大腦損傷后,如中風或阿爾茨海默氏癥(Alzheimer's disease),回憶或許會受到怎樣的影響具有重要意義。
古方眼寶這項研討是在生物學研討教授Carlos Lois的試驗室里完結的,并發表近日出版的《科學》雜志上。Lois還是加州理工大學天橋神經科學研討所和Chrissy Chen神經科學研討所的兼職教員。
古方眼寶在博士后Walter Gonzalez的帶領下,研討小組開發了一項測驗,以檢測老鼠在學習和回憶一個新地方時的神經活動。在試驗中,一只老鼠被放置在一個直的籠子里,大約5英尺長,有白色的墻。共同的符號沿著墻面標記了不同的方位--例如,最右端附近的加號和接近中心的斜線。糖水(老鼠的食物)被放在跑道的兩端。在老鼠探究的過程中,研討人員測量了老鼠海馬(大腦中構成新回憶的區域)中特定神經元的活動,已知這些神經元負責編碼方位相關的信息。
古方眼寶當一只動物最初被放置在跑道上時,它不知道該做什么,它左右游蕩,直到遇到糖水。在這些情況下,當老鼠注意到墻上的一個符號時,單個神經元被激活。但在多次體會之后,老鼠對這條軌道變得熟悉起來,并記住了糖的方位。跟著老鼠變得越來越熟悉,越來越多的神經元被看到墻上的每個符號而同步激活。從本質上講,老鼠是根據每一個共同的符號來辨認自己的方位的。
為了研討回憶是如何跟著時刻的推移而消失的,研討人員讓這些老鼠在長達20天的時刻里遠離回憶軌道。休息之后,當老鼠回到軌道上時,那些現已構成了由更多神經元編碼的強壯回憶的老鼠很快就記住了任務。雖然有些神經元表現出不同的活動,但當分析大群神經元的活動時,老鼠對軌道的回憶是可以清楚地辨認出來的。換句話說,運用一組神經元使大腦有回憶,即便一些原始神經元停止活動或受損,仍能回憶起回憶。
古方眼寶Gonzalez解釋說:"幻想一下,你有一個漫長而復雜的故事要講。為了保存這個故事,你可以把它告訴你的五個朋友,然后偶爾和他們聚在一起,從頭敘述這個故事,互相幫助,添補一個人忘記的空白。此外,每次你從頭敘述這個故事,你可以帶新的朋友來學習,因此有助于保存和加強回憶。類似地,你自己的神經元互相幫助來編碼回憶,這些回憶會跟著時刻的推移而繼續。"
回憶是人類行為的基礎,任何回憶損傷都會嚴重影響咱們的日常生活。作為正常的一部分,回憶力損失對老年人來說或許是一個重大妨礙。此外,由幾種疾病引起的回憶損失,尤其是阿爾茨海默氏癥(Alzheimer's),會造成毀滅性的結果,干擾最基本的日?;顒?,包含辨認親戚或記住回家的路。這項研討表明,跟著咱們年紀的增長,回憶或許會衰退得更快,由于回憶是由更少的神經元編碼的,如果這些神經元中的任何一個失靈,回憶就會丟掉。這項研討表明,有朝一日,設計出可以促進更多神經元參加回憶編碼的醫治方法,或許有助于避免回憶損失。
古方眼寶"多年來,人們都知道,你操練一個動作越多,你以后就越有或許記住它," Lois說。"咱們現在認為這是或許的,由于你操練一個動作越多,編碼這個動作的神經元數量就越多。傳統的回憶存儲理論假定,要使回憶愈加安穩,需要加強與單個神經元的連接。咱們的研討結果表明,添加編碼相同回憶的神經元數量,可以使回憶繼續更長時刻。"這篇論文的題目是"Persistence of neuronal representations through time and damage in the hippocampus"。