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      科學(xué)家解釋記憶是如何結(jié)合在一起的
      
			
      
				2019-01-12 20:06:09
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      索爾克研究所的科學(xué)家們創(chuàng)造了一種新的記憶模型，解釋了神經(jīng)元如何在事件發(fā)生幾個(gè)小時(shí)后保留選定的記憶。這個(gè)新框架提供了一個(gè)關(guān)于記憶如何工作的更完整的畫面，它可以為帕金森癥、阿爾茨海默癥、創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙和學(xué)習(xí)障礙等疾病的研究提供信息。
      

      科學(xué)家解釋記憶是如何結(jié)合在一起的
      

      “以前的記憶模型是基于快速活動(dòng)模式的，”Salk的Francis Crick主席兼Howard Hughes醫(yī)學(xué)研究所研究員Terrence Sejnowski說。“我們的新記憶模式使我們能夠在數(shù)小時(shí)內(nèi)而不是瞬間整合經(jīng)驗(yàn)。”
      

      在過去的幾十年里，神經(jīng)科學(xué)家揭示了長期記憶是如何儲(chǔ)存的。對(duì)于重大事件，比如被狗咬了一口，激活的腦細(xì)胞中會(huì)迅速產(chǎn)生大量的蛋白質(zhì)來產(chǎn)生新的記憶。其中一些蛋白質(zhì)在特定神經(jīng)元的特定位置停留數(shù)小時(shí)后就會(huì)分解。
      

      這一系列的生物化學(xué)事件使我們能夠記住有關(guān)這一事件的重要細(xì)節(jié)，例如，在狗咬傷的情況下，狗咬的是哪條狗，它在哪里，等等。
      

      科學(xué)家在建立記憶存儲(chǔ)模型時(shí)遇到的一個(gè)問題是，為什么只有選擇性的細(xì)節(jié)，而不是1-2小時(shí)內(nèi)的所有東西都能被強(qiáng)烈記住。Sejnowski和第一作者，Salk博士后研究員Cian O’donnell，通過整合以前文獻(xiàn)的數(shù)據(jù)，建立了一個(gè)模型，該模型將分子和系統(tǒng)對(duì)記憶的觀察結(jié)果聯(lián)系起來，解釋了1-2小時(shí)的記憶窗口是如何工作的。這項(xiàng)工作在最新一期的《神經(jīng)元》雜志上有詳細(xì)介紹。
      

      通過計(jì)算建模，O 'Donnell和Sejnowski表明，盡管在一個(gè)給定的回路中，許多神經(jīng)元都可以獲得這些蛋白質(zhì)，但當(dāng)后續(xù)事件激活與原始事件相同的神經(jīng)元時(shí)，記憶會(huì)被保留下來?？茖W(xué)家們發(fā)現(xiàn)，蛋白質(zhì)在特定神經(jīng)元和神經(jīng)元周圍特定區(qū)域的空間定位可以預(yù)測哪些記憶被記錄下來。這種空間模式框架成功地預(yù)測了作為時(shí)間和位置重疊的數(shù)學(xué)函數(shù)的記憶保留。
      

      “這項(xiàng)研究做的一件事是將細(xì)胞層面的記憶形成過程與系統(tǒng)層面聯(lián)系起來，”奧唐納說。“時(shí)間窗口的重要性已經(jīng)確立;我們研究出內(nèi)容是如何決定記憶是否被記住的。我們證明了一組想法是一致的，足以解釋現(xiàn)實(shí)世界中的一些事情。
      

      這個(gè)新模型還提供了一個(gè)潛在的框架，用于理解夢(mèng)中記憶的泛化是如何處理的。
      

      雖然關(guān)于睡眠還有很多未知，但研究表明，白天的重要記憶經(jīng)常在大腦中循環(huán)，從海馬狀突起的臨時(shí)記憶到大腦皮層的長期記憶。研究人員在非做夢(mèng)的睡眠中觀察到大部分記憶的形成。關(guān)于夢(mèng)中是否以及如何進(jìn)行記憶打包或鞏固，我們知之甚少。然而，奧唐納和塞諾維斯基的模型表明，某些記憶的保留確實(shí)發(fā)生在做夢(mèng)的過程中。
      

      “在睡眠中，記憶會(huì)重新組織——你強(qiáng)化了一些記憶，卻失去了一些你不再需要的記憶，”奧唐納說。“此外，人們?cè)谒咧袑W(xué)習(xí)抽象概念，但不知道神經(jīng)層面的泛化過程是如何發(fā)生的。”
      

      通過應(yīng)用他們?cè)?-2小時(shí)內(nèi)重疊活動(dòng)的理論發(fā)現(xiàn)，他們提出了一個(gè)關(guān)于記憶抽象過程如何在睡眠中工作的理論模型。
      
			

			
        
      
			
      
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