科學家實時監控大腦重放記憶

在對癲癇患者的一項研究中,研究人員在患者進行記憶測試時監測了成千上萬個稱為神經元的單個腦細胞的電活動。他們發現,當患者學會一個單詞對時,在他們成功記住該單詞對之前的幾分之一秒內,發生了細胞的發射模式。

科學家實時監控大腦重放記憶

在一項對癲癇患者的研究中,他們發現,當患者學會一個單詞對時,在他們成功記住該單詞對之前的幾分之一秒內,發生了細胞的發射模式。

醫學博士說:“記憶在我們的生活中起著至關重要的作用。就像音符被記錄在唱片上的凹槽中一樣,我們的大腦似乎將記憶存儲在可以反覆播放的神經激發模式中。”(NINDS)的神經外科醫生研究人員,該研究的高級作者發表在《科學》雜誌上。

博士的團隊一直在記錄暫時居住在外科手術植入電極上的耐藥性癲癇患者的電流,這些電極旨在監測大腦活動,以期查明患者癲癇發作的來源。這個時期也為研究記憶過程中的神經活動提供了機會。在這項研究中,他的團隊研究了用於存儲我們過去經歷的記憶的活動,這些活動被科學家稱為情景記憶。

1957年,癲癇患者HM的病例在記憶研究方面取得了突破。HM因手術切除部分大腦以停止癲癇發作而無法記住新的經歷。從那時起,研究就指出了這樣一種想法,即情景記憶被存儲或編碼為神經活動模式,當人們聽到諸如熟悉的氣味或朗朗上口的曲調之類的東西時,大腦就會對其進行重放。但是究竟如何發生還不得而知。

在過去的二十年中,齧齒動物的研究表明,大腦可能以獨特的神經元激發序列來存儲記憶。

生物工程師瓦茲說:“我們認為,如果仔細研究從患者那裡收集到的數據,我們也許能夠發現人類記憶與神經元放電方式之間的聯繫與齧齒動物相似。”解釋了人體產生的電信號的含義。

為此,他們分析了位於前顳葉,大腦語言中心的單個神經元的放電模式。當患者坐在屏幕前並被要求學習單詞對時,記錄電流,例如“蛋糕”和“狐狸”。研究人員發現,單個神經元的獨特發射模式與學習每個新單詞模式有關。後來,當向患者顯示一個單詞(例如“蛋糕”)時,在患者正確召回配對的單詞“ 之前的幾毫秒內,重放了非常相似的觸發方式。

博士說:“這些結果表明,我們的大腦可能會使用不同的神經突刺活動序列來存儲記憶,然後在我們記住過去的經歷時重播它們。”

去年,他的研究小組表明,在我們正確記住某些東西之前幾秒鐘,可能會在大腦中出現稱為波的電波。在這項研究中,研究小組發現了顳葉前部記錄的波紋與學習和記憶過程中出現的尖峰模式之間存在聯繫。他們還表明,在學習過程中,在另一個稱為內側顳葉的區域記錄的漣漪稍早於在前顳葉看到的射擊方式的重放。

博士說:“我們的研究結果支持記憶涉及大腦中神經元放電模式的協調重放的想法。” “研究我們如何形成和恢復記憶,不僅可以幫助我們瞭解自己,還可以幫助神經元迴路在記憶障礙中分解


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