你還能記起你小學(xué)班長的名字嗎？但我相信你肯定能記得同桌的名字，和與其共同經(jīng)歷的種種。但要再問你昨天新來同事的名字，你是否可以不假思索的回答出來？是不是有點(diǎn)兒困難？
那為什么你能脫口說出幾十年未見面兒時伙伴的名字，卻對剛剛認(rèn)識的人名記憶模糊？換句話說，為什么有些記憶在幾十年里都能保持穩(wěn)定的清晰，而另一些卻在幾分鐘內(nèi)模糊？
近日，來自美國加州理工學(xué)院的研究人員，通過使用小鼠模型確定，強(qiáng)大且穩(wěn)定的記憶是由所有同步放電的神經(jīng)元群體編碼的，提供了冗余，使這些記憶能夠隨著時間的推移持續(xù)存在。這項研究對于理解大腦損傷后，如中風(fēng)或阿爾茨海默癥中對記憶的影響具有重要意義。這項工作是在生物學(xué)研究教授Carlos Lois的實驗室完成，并已發(fā)表在8月23日的《Science》上。
在這項新研究中，研究團(tuán)隊開發(fā)了一項測試，以檢測小鼠在學(xué)習(xí)和記憶一個新地點(diǎn)時的神經(jīng)活動。在實驗中，一只小鼠被放置在一個約5英尺長的籠子里，具有白色的墻壁，并沿著墻壁的不同位置標(biāo)記了獨(dú)特的符號，例如，最右端附近的粗體“+”和靠近中心的斜線。糖水(小鼠的食物)被放在通道的兩端。在小鼠探索的過程中，研究人員測量其海馬中負(fù)責(zé)編碼位置的特定神經(jīng)元活動。
當(dāng)一只小鼠最初被放置在通道上時，它無所適從并左右徘徊著，直到遇到了糖水。在這些情況下，當(dāng)小鼠注意到墻上的一個符號時，單個神經(jīng)元被激活。但在多次體驗后，小鼠對這條路徑變得熟悉起來，并記住了糖水的位置。隨著它們對此變得越來越熟悉時，越來越多的神經(jīng)元因看到墻上的符號也被同步激活。從本質(zhì)上講，小鼠是根據(jù)每一個獨(dú)特的符號來識別位置的。
接下來，為了研究記憶如何隨著時間的推移而變模糊，研究人員讓這些小鼠在長達(dá)20天的時間里遠(yuǎn)離記憶軌跡。當(dāng)研究人員讓小鼠再次回到通道上時，那些已經(jīng)形成了由更多神經(jīng)元編碼強(qiáng)大記憶的小鼠很快就記起了這項任務(wù)。雖然一些神經(jīng)元表現(xiàn)出不同的活動，但當(dāng)分析大群神經(jīng)元活動時，小鼠對軌跡的記憶是可以清晰識別出來的。換句話說，具有半球間和半球內(nèi)同步活動的神經(jīng)元群體使大腦有冗余性，即使一些原始神經(jīng)元停止活動或受損，仍能回憶起記憶。
該研究第一作者、博士后研究員Walter Gonzalez解釋說：“想象一下，你有一個又長又復(fù)雜的故事要講。為了保存這個故事，你可以把它講給你的五個朋友，然后偶爾和他們聚在一起重新講述這個故事，互相幫助以填補(bǔ)一個人的記憶空白。此外，每次你重新講述這個故事，你都可以帶新的朋友來學(xué)習(xí)，因此有助于保存和加強(qiáng)記憶。以類似的方式，你自己的神經(jīng)元也在互相幫助來編碼記憶，這些記憶會隨著時間的推移而持續(xù)。”
記憶對人類行為至關(guān)重要，任何對記憶的損害都會嚴(yán)重影響我們的日常生活。作為正常衰老的一部分而發(fā)生的記憶喪失可能是老年人的重大障礙。此外，由幾種疾病引起的記憶喪失，尤其是阿爾茨海默癥，會造成破壞性的后果，干擾最基本的日?；顒?，包括辨認(rèn)親屬或記住回家的路。
這項新研究表明，隨著我們年齡的增長，記憶可能會以更快的速度褪色，因為記憶會由更少的神經(jīng)元編碼，如果這些神經(jīng)元中的任何一個出現(xiàn)問題，記憶就會丟失。這項研究工作能在有朝一日，設(shè)計出可以促進(jìn)更多神經(jīng)元的參與來編碼記憶的治療方法，或有助于防止記憶喪失。
該研究通訊作者、生物與生物工程系教授Carlos Lois說：“眾所周知，好記性不如爛筆頭，你重復(fù)練習(xí)動作的次數(shù)越多，你以后記住它的機(jī)會就越大。我們現(xiàn)在認(rèn)為這是可能的，因為你練習(xí)的動作越多，編碼這個動作的神經(jīng)元的數(shù)量就越多。傳統(tǒng)的記憶存儲理論假設(shè)，要使記憶更加穩(wěn)定，需要加強(qiáng)與單個神經(jīng)元的連接。我們的研究結(jié)果表明，增加編碼相同記憶的神經(jīng)元數(shù)量，可以使記憶持續(xù)更長的時間。”
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