找到丢失的钥匙的神经科学:大脑如何跟踪相似但不同的记忆
发现自己折磨你的大脑在周一早上记住你把你的车钥匙在哪里?当你找到那些钥匙,你可以感谢海马体,大脑的这一区域负责存储和检索记忆的不同环境下的房间,你的钥匙被藏在一个不寻常的地方。
现在,索尔克生物研究所的科学家们已经帮助解释大脑如何跟踪非常丰富而复杂的环境人们每天浏览。他们发现齿状回、海马区,有助于保持记忆类似的事件和环境不同,发现他们3月20日报道eLife。研究结果,阐明大脑如何存储和区分记忆,也可以帮助识别神经退行性疾病,如阿尔茨海默病,抢人的这些能力。
“每天,我们必须记得微妙的差异是如何今天,昨天和他们是如何——从我们停在我们的车,我们离开我们的手机,”弗雷德·h·盖奇说,这篇论文的主要作者和Vi和约翰·阿德勒在沙克椅子与年龄相关的神经退行性疾病研究。“我们发现大脑如何使这些区别,通过存储单独的记录每个环境在齿状回。”
的过程复杂的记忆和转换成表示,不太容易混淆称为模式分离。的计算模型大脑功能表明,齿状回帮助我们执行模式的记忆通过激活不同组的分离神经元当一个动物是在不同的环境中。
但是,先前的实验室研究发现,事实上相同数量的齿状回神经元活跃在不同的环境中,细胞杰出的新环境的方式是通过改变发送速率电脉冲。这差异之间的理论预测和实验室研究结果一直困扰着神经学家和遮蔽了我们的理解记忆形成和检索。
更深入地探索这个神秘,索尔克的科学家相比的功能鼠标的齿状回和另一个区域海马体使用实验室技术,被称为CA1,跟踪活动的神经元在多个时间点。
首先,研究人员把老鼠从原来的房间,放在小说室了解新的环境(片段1)。与此同时,他们记录海马神经元活跃的动物来回应他们的新环境。随后,老鼠都返回相同的小说室测量记忆或者稍微修改室测量(第2集)的歧视。集2中的活性神经元也标记以确定神经元激活以同样的方式在第一集回忆和歧视的小环境之间的区别。
当研究人员比较了神经活动在两集,他们发现齿状回和CA1分区单元的运行方式是不同的。在CA1,同样的神经元,活跃在最初学习集也活跃在检索到的老鼠记忆。在齿状回,然而,不同的组织细胞活跃的学习期间和检索。同时,暴露小鼠两种稍微不同的环境激活两种不同种类的细胞在齿状回。
“这个发现支持的预测理论模型,不同组的细胞被激活在接触相似,但不同,环境,”魏邓说,沙克博士后研究和论文的第一作者。“这与先前的实验室研究的结果,可能是因为他们看不同的齿状回神经元群体。”
索尔克研究人员的研究结果表明,回忆回忆,失踪的位置keys-does并不总是包括激活相同的神经元编码时处于活跃状态。更重要的是,结果表明,齿状回通过使用不同的执行模式分离细胞的数量代表相似但不同的记忆。
这些发现帮助澄清记忆形成机制,巩固和阐明系统受神经系统的损伤和疾病。
