据9月5日的《科学》(Science)杂志报道,一项独特的实验对单一神经元在进行某一活动时的放电情况以及在该活动作为记忆而被主动回忆时的放电情况进行了比较。比较结果揭示了大脑在自动回忆时的神经机制。Hagar Gelbard-Sagiv及其同事向一小群癫痫病人(这些病人被治疗性地植入了脑电极)播放了《辛普森一家》和其他电视节目的剪辑,并在播放时监测其大脑海马区及相关结构中单一神经元的活动。当这些人在几分钟后主动回忆这些电视表演时,同样一批神经元再次增加了放电率。甚至在受试者报告记忆“进入脑海”之前,这些神经元就已跃升至活跃状态,表明主动回忆与神经元“回放”之间存在直接联系。当人们回忆与初恋情人见面的时刻时,脑中会出现不断变化的神经元群放电。研究人员长期假设:每种放电模式可能对某种独特记忆具有特异性,且无论记忆在何时何地出现,神经元都应具有相同的放电模式。
对大鼠进行的一项新研究现已证实这一假设。大鼠可以被训练在不同的迷宫分支中行走,并从一个分支转移到另一个分支。它们还必须在每次通过迷宫的旅行之间在一个轮子中跑动。在此期间,鼠笼黑暗且安静,没有环境刺激需要处理。为了成功完成任务,大鼠必须在轮中跑动时记住刚刚通过的迷宫分支,以便决定下一次进入哪个分支。Eva Pastalkova及其同事在大鼠完成这些练习时记录其脑中多种神经元的活动。研究人员观察到,大鼠在迷宫中和轮中跑动时,神经元具有相同的活动模式,并在相同的时间过程中完成。文章作者指出,这些神经元放电模式可能代表了大鼠对跑过迷宫第一个分支的回忆。