推翻过去观点 科学家发现大脑竟同时储存两份记忆

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记忆可分为短期记忆与长期记忆,比如说:当我们拜访一位朋友或出去游玩时,这样与自身有关的经历是一种情节记忆(episodic memory)、陈述性的记忆。

过去的主流观点会认为,情节记忆的行程与海马回及周边额页组织有关系,情节记忆经过固化(consolidation) 后会由海马回转移到大脑皮层。不过近日麻省理工刊载于《科学》的论文首次揭露过往的说法很可能不正确,因为海马回与大脑皮层或许同时储存了两份相同的记忆,情节记忆并非从海马回生成再转移到大脑皮层,而是同时在两处生成。短期记忆与长期记忆是同时形成的,然后它们向不同的方向演变,位于皮层的记忆变得更强,位于海马回的则变弱。

此这次发表论文的团队来自日本理化学研究所(RIKEN)与美国麻省理工学院皮考尔学习和记忆研究所(Picower Institute for Learning and Memory)神经回路遗传研究中心,研究人员表示:”这次的研究成果揭示了广泛的脑回路机制”Picower生物与神经科学教授利根川进(Susumu Tonegawa) 表示,4月6日在科学界发表的调查结果可能会迫使一些修记忆巩固发生的主要模式得到修正。

目前盛行的理论源自上世纪50年代,一名罹患严重癫痫症的美国男子亨利·莫莱森(Henry Molaison),当时只被称为患者HM, 由于接受了激进的疗法,让医生切除了他大脑2/3的海马回与邻近组织,这项手术透露海马对于形成新的长期记忆至关重要。因为Molaison手术的手术虽然成功减轻了癫痫症状,但因损伤了海马回,旨在帮助控制其癫痫发作,自此不再能够在手术后形成短期记忆,进而也无法拥有长期记忆。然而,他仍然可以获得手术前形成的一些记忆。

此次发表论文的团队来自日本理化学研究所(RIKEN)与美国麻省理工学院皮考尔学习和记忆研究所(Picower Institute for Learning and Memory)神经回路遗传研究中心,他们做出新判断的依据源于在小鼠身上做的实验,但据称该发现同样适用于人类。在2012年利根川进的实验室开发了一种创新的方式,可以标记称为engram细胞的方法,从而能够追踪特定记忆的行程,他们还可以使用光线射入小鼠的大脑,以控制短期记忆或长期记忆的打开与关闭。

研究人员对实验小鼠施以电击后,观察显示海马回及大脑皮层同时产生对于电击的记忆。只不过小鼠产生此类情节记忆后的头几天,在皮层尚未成熟时,所储存的长期记忆并未被使用,因此如果研究人员此时关闭位于海马回的短期记忆时,老鼠就会遗忘所遭受的电击经过;可是当研究人员尝试让长期记忆重新启动,老鼠就会再度唤回对电击的恐怖回忆。研究还发现,如果海马体与皮层之间的联系受阻,长期记忆就不会成熟而一直处于”沉默状态” 。

研究团队认为,这一发现将有助于认识”认知障碍”(Dementia) 相关疾病的原理,利根川进表示:”更细致地了解记忆的生成原理,是更好地治疗失忆相关疾病的基础。”

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