Science反傳統概念：誰是大腦的「索引」細胞？

7月27日的Science雜誌報道了一篇新研究，證明大腦並不會將所有記憶都儲存在海馬「位置細胞」中，因為，海馬里有一類非常低調的細胞子集，它們與記憶位置無關，主要功能是記錄事件上下文或片段插曲。

說到記憶，可不僅僅是「位置、位置、位置」。7月27日的Science雜誌報道了一篇新研究，證明大腦並不會將所有記憶都儲存在海馬「位置細胞」中，因為，海馬里有一類非常低調的細胞子集，它們與記憶位置無關，主要功能是記錄事件上下文或片段插曲。

眾所周知，海馬是「空間辨識細胞（place cells，位置細胞）」的領地，發現它們作為空間地圖的功能的研究成果曾被授予2014年諾貝爾生理或醫學獎。

另一方面，海馬中的印記細胞（engram cells）被認為是經驗記憶儲存的物理硬碟。「神經科學仍然困惑於印記的概念，「日本理化研究所腦科學中心的Thomas McHugh說。」我們雖然知道哪些細胞在何時激活，但我們仍不清楚它們是如何發揮功能的。「

有人假設記憶印記只是一些位置細胞，Thomas McHugh課題組認為也許還有另一種解釋。他們使用光遺傳學方法鑒定當小鼠被放入籠中，短時間回憶所處環境時的大腦活躍情況，發現這些細胞只佔海馬位置細胞中一小部分，當小鼠開始到處探索時，細胞才會被更大範圍地激活，很明顯，是現實世界使腦內細胞激活了。

大量細胞激活分析表明，大多數位置細胞在小鼠進入籠中的初始和後續探索都保持了同一空間圖，但是印記細胞在兩個時間點之間的活動沒有相關性。唯一的例外是在極早期進入籠子時，這些細胞的活躍方式才比較類似，研究人員推測這種細胞可能參與了上下文回憶。

當小鼠被放入第二個、不同的籠子中時，印記細胞仍不活躍，它們已經被之前的記憶佔據。事實上，研究人員可以通過比較這些細胞的活性來區分小鼠所處的是第一個環境還是第二個環境。

印記細胞只受上下文記憶激活，對特定位置並不敏感。另一方面，位置細胞的激活受空間探索影響，並根據活動的空間地圖隨時創建和更新。相反，識別上下文或環境並不需要走動或探索，因此印記細胞與位置細胞的工作方式似乎截然不同。

與大多數位置細胞相比，印記細胞發出的空間信息很不穩定，表明它們處理的是宏觀「大圖」——宏觀尺度的上下文而不是局部位置。研究人員指出，印記細胞可能並不儲存記憶本身，而是充當一個索引，將大腦其他部位感受到的記憶相關細節聯繫起來。

「它們的角色是追蹤來自聲音、視覺等其他感官的記憶元素，然後通過激活大腦其他部分，比如大腦皮層來喚醒記憶，」McHugh總結。「雖然海馬區明顯是空間記憶的大本營，我們的新研究表明，這裡仍然有一部分屬於『索引單元』來指示上下文，這個腦區不僅僅是一個地圖。我們長期以來假設記憶是位置的固定表現，事實可能恰恰相反。」

原文標題

The hippocampal engram maps experience but not place

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