记忆是如何形成和消失的
为什么你能记得多年未见的儿时好友的名字,却很容易忘记刚刚认识的人的名字?换句话说,为什么有些记忆会在几十年里保持稳定,而有些记忆会在几分钟内消失?
使用鼠标模型,CALTECH研究人员现在确定了强大的,稳定的回忆由“团队”编码神经元所有在同步射击,提供冗余,使这些存储器能够随着时间的推移而持续存在。该研究对了解记忆如何受到影响脑损伤,例如通过笔触或阿尔茨海默病。
这项工作是在Carlos Lois的实验室完成的,生物学研究教授,并在杂志中描述了在杂志的杂志中科学。Lois也是CALTECH的天桥和Chrissy Chen Chen Chen Chen Chen。
由Postdoctoral Scholar Walter Gonzalez领导,该团队开发了一个检查小鼠的测试神经活动他们了解并记住一个新的地方。在测试中,将鼠标放置在直线外,长约5英尺长的白色墙壁。独特的符号沿着墙壁标记不同的位置 - 例如,靠近最右端附近的粗体加号和中心附近的角度斜线。糖水(小鼠的款式)置于轨道的任一端。虽然鼠标探索,研究人员测量了小鼠海马中特定神经元的活性(大脑的区域新的记忆形成为已知为地方编码的)。
当一只动物最初被放在轨道上时,它不知道该做什么,于是左右徘徊,直到它遇到糖水。在这些案例中,当老鼠注意到墙上的一个符号时,单个神经元就会被激活。但是在对这个轨迹进行多次体验之后,老鼠对它变得熟悉起来,并记住了糖的位置。随着老鼠变得越来越熟悉,看到墙上的每个符号,越来越多的神经元同步地被激活。从本质上讲,鼠标是在识别每个独特符号的位置。
为了研究记忆是如何随着时间的推移而褪色的,研究人员随后让老鼠离开这个轨迹长达20天。休息后回到跑道上时,那些已经形成了由更多神经元编码的强大记忆的老鼠很快就记住了任务。尽管一些神经元表现出不同的活动,但当分析大群神经元的活动时,老鼠对这条轨迹的记忆是清晰可识别的。换句话说,使用一组神经元可以使大脑产生冗余,即使一些原始的神经元沉默或受损,仍然能回忆起记忆。
冈萨雷斯解释道:“想象你有一个又长又复杂的故事要讲。为了保存这个故事,你可以把它讲给你的五个朋友听,然后偶尔和他们聚在一起重新讲这个故事,帮助彼此填补一个人忘记的任何空白。此外,每次你复述这个故事的时候,你可以带新朋友来学习,从而帮助保存这个故事并加强记忆。以类似的方式,你自己的神经元互相帮助,为记忆编码,这些记忆会随着时间持续下去。”
记忆是对人类行为的基础,对记忆的任何障碍都可能严重影响我们的日常生活。作为正常老化的一部分发生的记忆损失可能是高级公民的重要障碍。此外,几种疾病引起的记忆丧失,最重要的是阿尔茨海默氏症,可能会导致可能干扰最基本的例程,包括识别亲属或记住回家的方式。这项工作表明,随着年龄的增长,记忆可能会逐渐淡出,因为内存被更少的神经元编码,如果这些神经元失败,则记忆丢失。该研究表明,有一天,设计治疗可以提高募集较多神经元以编码记忆可以有助于预防记忆丧失。
“多年来,人们知道你练习行动越多,你稍后会记住的越大,”Lois说。“我们现在认为这很可能,因为你练习动作越多,正在进行动作的神经元数量越高。关于内存存储的传统理论假设使内存更稳定需要加强连接到一个单个神经元。我们的结果表明,增加编码相同内存的神经元数量使能实现记忆坚持更长时间。“
本文的标题为“通过海马的时间和损坏的神经元表示的持久性。”
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