脑机启侦 | 大脑中不断刷新记忆的机制(11.14)

脑机启侦 | 大脑中不断刷新记忆的机制(11.14)

图片来源:Neuroscience News

西奈山研究人员首次发现了一种跨越时间和个人经历的记忆整合神经机制。这一发现发表在Nature杂志上,揭示了大脑中神经集群存储的记忆是如何不断通过显著信息得到更新和重组的,也是解析我们的记忆如何保持与最新信息同步的重要一步。

这一发现对于更好地理解适应性记忆过程(如做出因果推断)以及非适应性过程(如创伤后应激障碍,即PTSD)具有重要意义。

研究介绍西奈山伊坎医学院神经科学副教授、该研究的高级作者丹尼斯·蔡博士表示:“长久以来的观点认为,记忆是在初次学习时形成的,并随时间推移在神经集群中保持稳定,从而使我们能够回忆起特定的经历。”

“我们在小鼠模型上的工作表明,这一理论存在不足,因为它没有解释大脑如何在存储记忆的同时,又能灵活地用新的相关信息对其进行更新。神经集群内的这种稳定性和灵活性结合,对我们日常做出预测和决策、与不断变化的世界互动至关重要。”

随着新信息的出现,我们如何动态更新记忆这一根本问题,一直困扰着神经科学家。

研究意义在这项研究中,西奈山团队追踪了成年小鼠在学习新经历、每次经历后休息(所谓的“离线”期间)以及接下来几天回忆过去记忆时的行为和神经活动。研究人员发现,每次事件后,大脑会通过重新播放经历来巩固和稳定记忆。

在经历负面事件后,大脑不仅会重新播放该事件,还会重新播放几天前的记忆,似乎在寻找相关事件来将它们联系起来,从而在时间上整合记忆。

对经历了高度不良事件(如在特定环境中受到电击)的小鼠的研究显示,负面经历不仅激活了最近的不良记忆,还激活了几天前形成的“中性”或无害记忆(一个它们没有受到任何电击的安全且不同的环境)。

蔡博士解释说:“我们发现,当小鼠在经历高度负面事件后休息时,它们会同时激活该经历的神经集群和过去的中性记忆,从而将这两种不同的记忆模式整合在一起。我们称这一现象为集群共激活,现在我们知道,它驱动了大脑中记忆的长期联系。”

与已发表的文献显示睡眠似乎有利于记忆存储的观点相反,研究人员发现,记忆联系在小鼠清醒时比睡眠时更频繁地发生。这一发现为团队提出了一个有趣的问题,即清醒和睡眠在不同记忆过程中发挥着怎样的不同作用。

研究还表明,与未来几天相比,不良经历更有可能与过去的记忆或“回顾性地”联系起来,而且更强烈的负面事件更有可能驱动回顾性记忆联系。

蔡博士说:“在发现促进记忆整合的复杂神经机制方面,我们迈出了重要一步,它让我们朝着更好地理解现实世界中记忆的方向前进。我们知道,我们的记忆会随着后续经历不断更新和重塑,让我们能够在这个动态世界中日复一日地发挥作用。”

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