研究表明大脑记忆波及
使用一个创新的“NeuroGrid”技术,科学家们表明,睡眠增强两个脑区之间的通信的连接对记忆的形成至关重要。这项工作发表在科学,部分由大脑研究通过推进创新公司成员(大脑)倡议,美国国立卫生研究院的一个项目致力于加速发展的新方法探索大脑的运作。
“采用新技术先进的大脑倡议,这些研究人员发现了一个基本的如何大脑创建并存储新记忆,”尼克•Langhals博士项目负责人NIH国家神经疾病和中风研究所。
一个叫做海马的脑结构被广泛认为将新信息变成永久记忆在我们的睡眠。以前的工作的新研究的资深作者,纽约大学教授乔治- Buzsaki,医学博士博士,揭示了高频脉冲在海马体神经发射称为涟漪的睡眠和建议他们在扮演一个角色内存存储。目前的研究证实存在海马的涟漪在睡眠中,发现它们在某些地方协会新皮层,大脑表面的面积参与处理复杂的感官信息。
“当我们第一次观察到这一点,我们认为这是不正确的,因为它从未被观察到,“Dion Khodagholy说,博士研究的co-first作者,纽约哥伦比亚大学的助理教授。
使用尖端NeuroGrid系统他们发明了,连同记录电极放置入更深的大脑,研究人员检测了老鼠的活动在一些地区的大脑在non-rapid眼球运动(NREM),最长的睡眠阶段。他们NeuroGrid由一组微型电极连接在一起就像一条毯子的线程,然后把整个大脑的一个区域,这样每个电极可以持续监测一组不同的神经元的活动。
“这个特殊的设备让我们看看大脑的多个区域同时,”詹妮弗·吉说,医学博士博士研究的co-first作者和哥伦比亚大学助理教授。
团队也惊奇地发现,涟漪在协会的大脑皮层和海马发生在同一时间,建议两个地区之间交流的老鼠睡。因为协会皮层被认为是记忆的存储位置,研究人员推测,这种神经对话可以帮助大脑保留信息。
为了测试这一想法,他们检查了老鼠的大脑活动在非快速眼动睡眠训练定位奖励在一个迷宫和老鼠以随机的方式探讨了迷宫。在后者的动物群体,海马和皮层的涟漪没有比后来同步之前探索迷宫。训练大鼠的学习任务增加了这些地区之间的相声,和第二个训练提高更多,进一步表明这样的交流是重要的创建和存储记忆。
集团希望利用NeuroGrid接受脑部手术的人因为其他原因来确定相同的波动发生在人类的大脑。研究人员还计划调查如果操纵,在动物神经活动可以促进或抑制记忆形成以确认涟漪对这一过程很重要。
“识别特定的神经模式,沿着记忆的形成提供了一种方法来更好地理解记忆,甚至可能地址记忆障碍,”吉博士说。
更多信息:Dion Khodagholy et al, Learning-enhanced脉动之间的耦合振荡在联合皮层和海马,科学(2017)。DOI: 10.1126 / science.aan6203