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记忆的神经元放电模式具有特异性

2008-09-07 00:21 EurekAlert!中文版 EurekAlert! 阅读 0
核心摘要: 本文介绍了两项关于记忆与神经元放电模式特异性的研究。第一项研究在人类癫痫患者中进行,发现主动回忆时海马区神经元会提前激活,且放电模式与编码时一致。第二项研究在大鼠中证实,迷宫任务中神经元在跑轮间隔期重现了与迷宫行走相同的放电模式,表明这些模式可能代表特定记忆的神经编码。这些发现支持了记忆的神经元放电模式具有特异性的假说。

据9月5日《科学》(Science)杂志报道,一项独特的实验首次比较了单一神经元在活动进行时以及该活动作为记忆被主动回忆时的放电情况,揭示了大脑自动回忆时的神经机制。Hagar Gelbard-Sagiv及其同事向一小群癫痫患者(这些患者因治疗需要植入了脑电极)播放了《辛普森一家》等电视节目片段,并在播放期间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片段时,同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,这些神经元已提前进入活跃状态,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。

一项针对大鼠的新研究现已证实这一假设。大鼠虽不会坠入情网,但可被训练在不同迷宫分支中行走,并在每次迷宫旅行之间在轮子中跑动。在此期间,鼠笼黑暗安静,无环境刺激干扰。为成功完成任务,大鼠必须在跑轮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,大鼠在迷宫及跑轮中具有相同的神经元活动模式,且时间过程一致。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。

参考文献:

《科学》(Science),Vol. 321, no. 5894, pp. 1322-1327, Eva Pastalkova, György Buzsáki

《科学》(Science),DOI: 10.1126/science.1164685, Hagar Gelbard-Sagiv, Itzhak Fried

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