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大脑是如何完成记忆储存的

2007-02-06
摘要:许多神经科学家认为,日常生活中所发生的事情被转化成记忆临时保存到人脑的海马体中,再由海马体将记忆转移到新大脑皮层储存为长期记忆。
大脑是如何完成记忆储存的?
科技日报 2006-11-28

  大脑是如何完成记忆储存的?许多神经科学家认为,日常生活中所发生的事情被转化成记忆临时保存到人脑的海马体中,再由海马体将记忆转移到新大脑皮层储存为长期记忆。这个转移发生在人睡觉的时候,特别是深度、少梦的睡眠过程中。

  这种关于记忆储存转移的理论目前受到了挑战。美国布朗大学神经科学家马雅克·梅达和诺贝尔奖获得者、生理学家伯特·萨克曼共同主持了一项新的研究,找到了睡眠过程中海马体和新大脑皮层进行“对话”的最好证据,表明了记忆储存是通过一种惊人的“互动”来实现的。梅达发现,并不是海马体以一种“脑细胞暴发”的方式向新大脑皮层上传信息,相反,应该是新大脑皮层操控着它和海马体之间的“对话”。

  这一发现为科学家们提供了新的途径来了解大脑在人类健康和痴呆的不同情况下是如何处理记忆的,而且对阿尔茨海默氏症(老年痴呆症)的病因和治疗的研究具有启发意义。

  “长期记忆的形成过程可能与我们以前想的大不一样。”布朗大学神经科学系的助理教授梅达说:“有两种可能:或者这种对话在某种程度上是信息储存的一部分,或者由海马体向新大脑皮层的信息转移并不发生在睡眠过程中。不管结果怎样,都对通常认为的新大脑皮层和海马体在睡眠过程中进行信息交流的理论提出了质疑。”

  为了研究海马体与新大脑皮层的“对话”,梅达记录了老鼠大脑的电波活动。研究发现,在深度睡眠过程中,当新大脑皮层中处于兴奋状态的细胞有节奏地活动时,海马体中兴奋状态的神经的活动却是无规律的。梅达和他的团队后来发现,如果将关注的焦点由处于兴奋状态的细胞转到抑制性细胞,那么大脑两个部分就确实是在进行相同语言的对话了,而且细胞之间的活动也确实是相关联的。活动或“对话”的时间,在大脑的两个区域是一致的,海马体会有短暂的滞后,就像是其中的细胞在回应新大脑皮层的“讲话”一样。海马体和新大脑皮层之间进行同步交流的发现有两个关键性的意义:首先,在深度睡眠过程中,是新大脑皮层而不是海马体主持着大脑系统的对话。其次,是抑制性神经控制着对话。

本栏目主要介绍人类的故事,包括人类的进化、人类的起源、人类学、人类研究、人类基因发现、大脑是如何完成记忆储存的等。特别关注有关人与文化方面的研究。

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