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最強大腦熱播季,人類腦研究又有新突破,大腦記憶回放功能被破解

最強大腦第五季熱播

最強大腦第五季回歸,第一期播出後就引發一片驚嘆,澳門賭王的兒子何猷君靠著驚人的表現,戰勝眾多高考狀元和腦力強者,第一個獲得中國最強大腦第五期30強的選手,眾網友紛紛感嘆何猷君有錢、又有顏值、問題是還這麼聰明,絕對上輩子拯救過地球。每到最強大腦播出季,社會都會掀起一股腦力熱,大家都在好奇這些最強大腦非凡記憶力是如何做到的。最近諾貝爾獎得主美國麻省理工大學日裔利根川進教授和他的團隊破解了大腦記憶回放的功能。

利根川進教授因發現「抗體多樣性的遺傳學原理"而獲1987年諾貝爾生理學或醫學獎

記憶如何形成?形成後我們的大腦如何回想?丟失的記憶能否通過沉默的「記憶印跡」(silent engrams)恢復?不管你從前學到的是什麼,諾貝爾獎得主利根川進的實驗室正在顛覆科學界關於記憶的固有認知。他們的研究發現,通過給小鼠注射特定的蛋白質,就能夠像治癒人類感冒一樣簡單地找回「丟失」的記憶。

大腦負責記憶的海馬神經元

研究發現,海馬神經元(紅色)對新記憶的形成是必要的,但負責回想記憶的是海馬下托部分的神經元(綠色)。

是利根川進的團隊最近在《科學》上報道,利根川進的團隊找到了一種能夠標明大腦中一種可以儲存特殊記憶的細胞,也就是印跡細胞(engram cell)的方法。他知道在小鼠接受新的環境信息輸入時,大腦中特定的基因就會被激活。因此,他的團隊把這些和「經驗學習」相關的基因表達和光敏通道蛋白關聯起來,這樣在學習事件發生時被激活的神經元就會精確地點亮。「由此,你可以展示給別人那些細胞是真的儲存著記憶的,」利根川進說,「因為如果你僅用激光重新激活那些細胞,這些動物就會做出與那段記憶相關的行為。」

神奇的大腦是一部設計精密的超級計算機

轉染了光敏通道蛋白後,海馬中的印記細胞發出綠色熒光,表示它們儲存了一段短時記憶。

在這個團隊最新發表的《科學》論文中,他們使用了上述的手段來建立一種擁有能響應光照的學習細胞的小鼠品系。他們將小鼠在一種特殊的籠子中飼養,給它們的腳部輕微的電擊,讓這些小鼠對這個籠子產生恐懼的記憶。一天後,他們將這些小鼠放回到這個籠子中,用激光照亮並激活那些儲存了這段記憶的細胞。

正如期望中那樣,與短時記憶相關的海馬神經元響應了激光的照射。但是令人驚訝的是,一群前額葉皮層的神經元同樣做出了響應。皮層的細胞幾乎立刻產生了關於足部電擊的記憶,遠遠早於前期預計的時間。

但是科學家注意到,儘管這些皮層神經元可以很早地被激光激活,但是它們無法在小鼠回到電擊發生的籠子後自發興奮。這些細胞被研究人員稱為「沉默的印跡細胞」,因為它們儲存了記憶但是不會對正常的回憶刺激訊號做出響應。但是在隨後的幾個星期里,這些細胞似乎逐漸成熟起來,並且成為重拾記憶的機制的必要部分。

生物機器人和人類記憶永生不再是難事

隨著現代生物科技的不斷發展,特別是神經元領域的研究,對於人類破解自身的奧秘打開一扇門,人體就像一部精密的生物機器,通過神經元來傳送各種信號,如果再把人類大腦研究透徹,那麼代表人類靈魂的大腦就可以做到記憶複製,變相的就可以實現人類的永生,現在目前已經有很多國家在研究生物機器人,未來在醫學和軍事領域,生物機器人將發揮巨大的作用,例如納米靶向機器人,可以通過服用納米靶向機器人在人體內部清除掉變異的病原體和細胞,希望科學家們繼續研究人體大腦的奧秘,讓人類學習知識像電腦存儲一樣簡單,再結合人類發散的想像力,那麼一定又會掀起一場人類社會的大變革。


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