記憶基礎確實存在於神經突觸間的連接

蘿蔔頭 @ 2015.07.21 , 04:00 pm

腦神經科學家很早以前就在假設記憶的基礎是神經間的突觸,但是要用實驗驗證這個想法確實有困難。一群斯坦福的研究人員用最新的醫學影像技術仔細觀察了實驗室中小鼠的腦神經連結移位與抹消過程,終於確信了這一觀點。這些神經突觸連結如果消失了,對應的記憶就消除了。

這項研究的內容嚴謹說來是關於「情景記憶」的——這是一種短時儲存的記憶類型,如果有段時間不使用自然也就會消失,好比你上個月和妹子聊天,上周看的電影,現在都記不清了吧。情景記憶被儲存在大腦中的海馬體中,這是大腦中邊緣系統(主要負責記憶與空間導航的相關腦區)的一部分。

紅色部分就是邊緣系統

老鼠的情景記憶最高能儲存30天,人類要稍微強一些。當對小鼠執行海馬體破壞手術,小鼠三十天以內建立的記憶就會消失,它會忘掉最近三十天新學習的迷宮走法。但如果手術是在新學習項目的四十天以後進行,小鼠依然會記起它學習過的迷宮走法。因為這個時候,它已經將記憶轉移到其他分管長期記憶區域了。

先前,冷泉港實驗室的實驗人員研究了小鼠大腦皮層中神經元的連接,這類連接都比較靠近小鼠的大腦表面,可以實時的監控而不對大腦造成太大的傷害。不過因為種種限制,冷泉港的實驗人員也並不是直接觀察神經元的連接,他們觀察的是一種由突觸形成的名為樹突棘的球狀區域。通過觀察樹突棘在腦皮層里的生長發育,研究人員就能知道何時何地有新的突觸生長出來。他們的實驗發現,大腦皮層中有一半的連接是永久的,另外一半大概會保持5到15天允許新記憶生成舊記憶消除。

接著這個邏輯繼續走,斯坦福的研究人員估計老鼠海馬區的新生樹突棘應該會保持30天.但是不想大腦皮層,海馬區在大腦的核心部位普通的影像學手段很難直接觀察到這些樹突棘的成長,更為棘手的是這部分的樹突都被緊緊地壓縮在一起,很難從中分辨出單個樹突,統計起來就很困難。

斯坦福團隊運用了一套自創的演算法,加上精細的腦內探針盡最大可能還原了海馬區內樹突棘的狀態。最終發現海馬區內關於情景記憶的樹突棘每三到六個星期就會更新一茬,這裡與記憶時間驚人相似的周期很難讓人認為只是個巧合。

總之,斯坦福大學的研究人員花費了無數時間精力確認了一個我們之前一直耳熟能詳但卻未能證實的猜想,用自己的聰明才智和時間與汗水填補了人類對自身認知的又一項空白。

[蘿蔔頭 via ZME Science]


推薦閱讀:

記憶(七)
六十甲子納音記憶
芳子《走過雨中的記憶》
風起青萍:8.15:血色記憶

TAG:記憶 | 神經 | 存在 | 基礎 | 突觸 | 連接 |