全球热点！当你回想往事……最新《自然》解码记忆的存放与提取

▎药明康德内容团队编辑

还记得最近的一次聚会吗？聚会的场所，朋友的笑脸，交谈的内容，或许还有背景音乐……你的脑海里也许首先浮现出其中某一个令你印象深刻的点，但很快，回忆起来的情节变得“立体”：由不同感官带来的体验交织在一起，构成了一段有声有色的独特记忆。

我们多姿多彩的经历体验是如何被大脑记住，又是如何被想起的？今日，顶尖学术期刊《自然》发表的一篇研究论文中，神经科学家为这个经典的问题提供了新的见解。

(资料图)

科学家们在半个多世纪前就发现，大脑内部两条弯曲如海马的结构——海马体，对于形成长期记忆不可或缺。假如海马体受损，或是被手术切除，那么对于刚参加过的聚会可能压根儿就不记得了。至今以来，海马体在记忆研究领域一直受到极大的关注。诺贝尔生理学或医学奖得主John O’Keefe博士曾在1978年与合作者Lynn Nadel博士出版专著，首次提出了海马体是认知地图的概念，海马体在记忆这一认知功能中扮演了举足轻重的角色。

但海马体并不是唯一主角。随着技术手段的不断进步，科学家们现在找到了大脑分布式处理记忆的神经基础。此次的新研究中，美国洛克菲勒大学的神经科学家Priya Rajasethupathy教授与她的同事们利用新开发的技术发现，一段内容丰富的记忆由整体及细节组成，虽然整体存储在海马体，但细节却会被拆分，并储存在大脑的前额叶皮层。

研究人员指出，这种分隔对于记忆的提取非常重要，确保任何单独的线索足以激活前额叶皮层，然后读取海马体，唤起整段记忆。

图片来源：123RF

在这项研究中，科学家们首先利用“虚拟现实“技术为实验小鼠营造了丰富多彩的体验。他们给小鼠戴上固定在头部的特制设备，让小鼠在无尽的走廊中反复经历三种随机出现的场景，每种场景都搭配了不同的画面、音效、气味和触感。

通过训练，小鼠还会记住有的场景意味着能喝到喜欢的饮料，有的场景意味着不愉快的小惩罚。随后，当小鼠闻到一股特定的气味或是听到一段特定的音效，从它期待饮料或是躲避惩罚的动作来看，可以知道它回想起了相应的场景。

▲小鼠实验示意图：多种感觉体验组成的情景记忆，可以被单个感觉线索唤起整段记忆（图片来源：参考资料[1]）

与此同时，研究人员还在自由活动的小鼠身上记录并操纵着海马体、皮层等多个脑区的神经活动。借助这种方法，他们首先证实，过去多年研究得最透彻的一条通路，也就是海马体及其邻近的内嗅皮层涉及的神经回路，对于整段经验记忆的形成和储存至关重要。

然而研究人员还发现了一条海马体-内嗅皮层以外的神经回路：如果抑制前额叶皮层向海马体输入的神经交流，小鼠在遇到特定的感觉线索时，就难以正常地唤起相关的全部记忆。换句话说，这段记忆中代表感觉特征的那些细节被送到了前额叶皮层的神经元，因此往往一个特定的气味、声音或是画面，我们回想起来的相关场景就会变得立体完整。“这是一条专门用于记忆回想的通路，与记忆形成通路分隔开来。”

研究人员指出，这些发现对治疗阿尔茨海默病等疾病也有重要意义。因为在阿尔茨海默病等疾病中，记忆出现的缺陷其实不是“记不住”，更多的是“想不起来”。因此，找到大脑中相对独立的记忆存储通路和提取通路，表明靶向前额叶涉及的记忆提取通路或许更有希望为患者治疗记忆缺陷。

参考资料：

[2] New study reveals where memory fragments are stored. Retrieved July 13, 2022 from https://www.eurekalert.org/news-releases/958603

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