记忆首次显示出两种截然不同的过去和未来路径

发布时间: 2023-10-24 16:20:13 来源: 196世界之最 栏目: 奇趣发现 点击: 24

科学家们首次发现,我们大脑中的记忆区域不是由一个而是由两个部分组成的:一个部分负责处理过去的时间和地点经验,另一个部分则更具预测性,并积极构建未来的行为。康奈尔大学的研究人员发现,在海马体中,一种神经...

科学家们首次发现,我们大脑中的记忆区域不是由一个而是由两个部分组成的:一个部分负责处理过去的时间和地点经验,另一个部分则更具预测性,并积极构建未来的行为。康奈尔大学的研究人员发现,在海马体中,一种神经代码负责我们"连点成线"的能力,比如记住我们需要去的地方。

记忆首次显示出两种截然不同的过去和未来路径

比如我们需要去拿一条面包。第二类神经代码,即预测性代码,负责临时制定新计划。因此,以同样的例子来说,如果面包店意外关门,第二类神经代码就会制定 B 计划,并预测该走哪条路,从而形成更灵活的行为。

在一项老鼠研究中,科学家们利用先进的光遗传学技术,一次禁用一种类型的记忆,从而识别并分离出两种不同的记忆功能。可以理解,这为治疗阿尔茨海默病和痴呆症的记忆和学习问题带来http://www.196nk.cn了令人振奋的希望。

康奈尔大学艺术与科学学院(A&S)神经生物学与行为学助理教授安东尼奥-费尔南德斯-鲁伊斯(Antonio Fernandez-Ruiz)说:"我们发现,有两种不同的神经密码支持着记忆和认知的这些非常重要的方面,而且可以像我们在实验中做的那样被分离出来。"

研究人员在大鼠的大脑中放置了一组电极,以同时追踪所有发射的神经元,然后使用光遗传学来操纵这种活动。然后使用一种病毒来抑制一组精确的神经元www.196nk.cn,但不会使其完全沉默。

科学家们在海马区与任务学习相关的区域使用这种方法,观察到大鼠能够学习一条从A点到D点的路径,这条路径的终点有奖励,但是,由于诱导的错误点燃,记忆未能www.196nk.cn"坚持"下来。睡眠后重复实验,老鼠能记住A点和D点,但却记不住到达奖励点的路www.196nk.cn径。

费尔南德斯-鲁伊斯说:"这一连串的步骤在大脑中被编码为一连串的细胞发射。我们将来记住这些的方法是,当我们睡觉时,同样的活动序列会被重放,因此编码[路径]的相同神经元会以相同的顺序http://www.196nk.cn发射。"

从根本上说,在睡眠时,神经元无法按顺序发射以巩固记忆,因此虽然它能记住两点,但却没有保留任何联想。

在另一项实验中,老鼠也受到了类似的处理,它们的任务是每天寻找一条新路来领取奖励。当特定的神经元被扰乱后,老鼠就记不起如何到达目标了。

费尔南德斯-鲁伊斯说:"这种行为要求它形成一张地图,需要规划和预测能力,并记住它来指导自己的行动。在另一项测试中,老鼠的任务是将一个地点与奖励联系起来。当科学家们抑制预测编码区域时,它们的联想记忆仍然完好无损,这首次显示了同一枚硬币的两面实际上是如何截然不同的。"

费尔南德斯-鲁伊斯说:"通过观察患者出现哪种类型的记忆缺陷,我们可以尝试推断出哪种类型的潜在神经元机制受到了损害,这将有助于我们制定更有针对性的干预措施。"

海马因形状相似而以其所属的海马属命名,是阿尔茨海默病治疗研究特别关注的一个领域。痴呆症患者的认知能力下降会极大地影响海马体,导致记忆力和导航能力衰退。

这项研究发表在《科学》杂志上。

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