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神秘的記憶機制:果然和海馬體有關,科學家確定相關基因

1953年,一個被稱為病人H.M.的年輕人接受了實驗性手術,切除海馬體以治療癲癇。結果,癲癇發作停止了,但病人H.M.也無法再形成新的長期記憶。從那之後科學家認識到,大腦創造長期記憶的能力是一個獨特的過程,它依賴于海馬體。

科學家們發現了記憶的來源。但它們是如何製造的仍不得而知。

現在,哈佛醫學院的神經科學家們邁出了歷史性的一步,他們研究了長期記憶的生物學特性,以及隨著年齡或疾病出現記憶缺陷時的干預方法。

在12月9日的《自然》雜誌上,他們描述了一種新發現的機制,成年老鼠海馬體的神經元會調節從其他神經元接收到的信號,這個過程對記憶鞏固和回溯至關重要。

研究人員觀察到,新的經歷會激活海馬體中表達Fos和Scg2 2個基因的稀疏神經元群。這些基因允許神經元微調來自抑制性中間神經元(抑制神經元興奮性的細胞)的輸入信號。以這種方式,一小群不同的神經元可以形成持續的網路,對一種經驗作出反應,並協調活動。

這種機制很可能使神經元更好地相互交流,下次需要回憶記憶時,神經元的啟動更加同步。這種Fos介導的電路的同時激活可能是鞏固記憶的一個必要特徵,也可能是記憶回憶的一個必要特徵。」

這對傳統的系統整合理論是個重要完善。

系統整合理論認為,我們的記憶一開始是由馬蹄形的大腦小區域海馬體處理的,海馬體為記憶注入了豐富的細節。隨著時間的推移,特別是當我們睡覺的時候,一組保持特定記憶的腦細胞會重新激活和重組。

然後,記憶由大腦的前部——前額皮質——而不是海馬體來處理,許多細節在混亂中丟失。

這個理論有它的優點。首先,它可以解釋為什麼隨著時間的流逝,我們的記憶會變得有點模糊。這也有助於解釋為什麼海馬損傷的人往往不能形成新的記憶,而他們保持舊的、前額皮質儲存的記憶的能力卻完好無損。

相反,那些前額葉皮層受損的人往往表現出我們在偶像劇中經常看到的失憶症癥狀:記不起過去。

此外,長期記憶也分為陳述性記憶和程序性記憶。

陳述性記憶包括情景性回憶,比如我們開始上學的那一天和我們初吻的記憶,這種類型的回憶是我們對發生的事件的解釋;還有一種事實性知識,它是語義記憶的一部分,如法國的首都。對於這2種記憶內容,你都可以傳遞給其他人。

程序性記憶則是像演奏樂器或騎自行車這樣的技能,它們是固定在一個獨立系統中的,顧名思義,這種類型的記憶負責表現。

前面說的病人H.M.雖然喪失了長期記憶能力,但他實際上只是失去了陳述性記憶能力,可以開發出新的程序性記憶。

編譯/前瞻經濟學人APP資訊組

參考資料:

[1]https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-12/hms-hnf120920.php

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