科學家首次觀察到在記憶試驗中犯錯時大腦關鍵區域的情況

據外媒報道,通過在嚙齒動物身上進行的一項新研究,科學家們首次對大腦錯誤回憶記憶的情況進行了觀察。研究人員能夠識別記憶實驗中出現錯誤時的腦細胞激活模式,科學家認為這為了解阿爾茨海默病等記憶障礙的作用機制奠定了基礎。

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這項工作是在德克薩斯大學奧斯汀分校進行的,神經科學家在那裡對老鼠進行了實驗,這些老鼠的任務是在一系列迷宮中記住食物的位置。研究人員使用電生理記錄來收集和分析老鼠完成記憶任務時的大腦信號,重點是海馬體,即儲存記憶的大腦區域。

在實驗中,老鼠能夠正確記住食物的位置並找到它,科學家們能夠確定腦細胞激活的特定模式,並有類似的時間。

“我們可以看到記憶的激活,”德克薩斯大學奧斯汀分校的神經科學副教授、論文的主要作者勞拉-科爾金說。“這就像多米諾骨牌倒下一樣。一個細胞激活了,然後下一個細胞就會被激活。”

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在老鼠錯誤地回憶食物位置的實驗中,科學家們觀察到同樣的模式,但細胞激活的時間不同。這讓科學家們大吃一驚,他們反而期望看到細胞以雜亂的順序激活。

科爾金說:“激活開始得較晚,而且速度較慢,但觸發的模式是一樣的。網絡中可能有較少的能量來驅動細胞,這可能是記憶與行動沒有聯繫的原因。”

有趣的是,科學家們發現那些能夠正確回憶起食物位置的老鼠在兩次測試之間都在挖掘這種記憶,即使在休息時也有相同的細胞激活模式。科學家們把這比喻為某人在發表演講前練習的方式,並發現當大鼠犯錯時,它們並沒有在休息期間訪問記憶和激活細胞。

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因為海馬體是阿爾茨海默病患者大腦中退化的區域,並且是人類儲存大部分記憶的地方,所以科學家們認為這些發現可以為這些領域的研究提供參考。這可能不僅包括拿出治療阿爾茨海默病等記憶障礙的方法,而且有助於我們更廣泛地了解記憶是如何形成的,甚至是如何檢索的。

科爾金說:“如果我們能夠理解這些代表記憶的大型神經元群是如何形成的,以及當這些記憶被正確檢索時發生了什麼,有一天我們也許能夠破譯和儲存記憶。”

這項研究發表在《自然通訊》雜誌上。

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