說到工作記憶，很多人搖搖頭，表示陌生。但對於電影《夏洛特煩惱》的這個片段，想必許多人記憶猶新。
夏洛：大爺，樓上322住的是馬冬梅家嗎？
大爺：馬冬什麼？
夏洛：馬冬梅。
大爺：什麼冬梅啊？
夏洛：馬冬梅啊。
大爺：馬什麼梅啊？
夏洛：……行，大爺，您先涼快吧。
事實上，電影中這位一個名字聽了多遍仍記不住的“打岔”大爺，就是工作記憶不好的一個典型。
到底什麼是工作記憶？用科學家們的表述，即大腦在秒級尺度內存儲和操縱信息的一種基本認知功能。
比如，在腦中進行數學運算，憑記憶在手機中輸入一個電話號碼，再比如閱讀、思考、語言的學習等等，這些我們日常生活中經常使用到的能力就是工作記憶。
但大腦是如何在工作記憶中存儲信息的呢？
最近，《神經元》期刊在線發表的一篇研究論文給出了答案：
中國科學院腦科學與智能技術卓越創新中心（神經科學研究所）李澄宇研究組發現，瞬時性神經元，而非持續性神經元，是負責在工作記憶的過程中存儲信息的關鍵組分。
換句話說，在當前實驗條件下，大腦更傾向於通過瞬時性編碼的神經機制在工作記憶中存儲信息。
工作記憶有何特點？
區別於長時程記憶和一般的短時程記憶，李澄宇研究組博士生鄒詩敏介紹，工作記憶有三個明顯的特點：
第一，時間短。工作記憶存在的時間是秒級的，就像電腦的緩存，如果這個信息不被使用，就會隨著時間自然衰減。
第二，工作記憶的容量是有限的。科學家們認為一般人的工作記憶長度是7±2個記憶單元，也就是5-9個。
這是個什麼概念呢？不妨先做個遊戲。
假設在下面方框中將會出現一個名字，然後消失。需要各位配合的是記住這個名字，倒過來複述一遍。
準備好了嗎？
下面一個會長一點：
“第二個名字比較難記，並不單純因為它是一個瑪麗蘇的名字，比較拗口；更主要的原因是12個字其實已經超過了大部分人的工作記憶長度了。”鄒詩敏說，“打岔”大爺的工作記憶就不是太好，主要體現在容量非常小，只有2，三個字的名字只能記住兩個字。
工作記憶的第三個特點，就是抗干擾。
“我們一般認為，工作記憶和智力高度相關：工作記憶往往被作為智力測試的一個指標。另外，很多精神疾病也伴隨著工作記憶的衰退，比如重症抑鬱、阿爾茲海默症、以及帕金森病。”鄒詩敏稱。
大腦如何存儲信息？
此前，經過大約半個世紀的研究，科學家認為大腦在工作記憶中存儲信息存在兩種可能的神經機制：一，持續性編碼；二，瞬時性編碼。
中國科學院腦科學與智能技術卓越創新中心研究員李澄宇介紹，前者認為大腦只需要通過少量的神經元持續性放電就可以存儲信息，而後者認為大腦更傾向於調用大量的神經元通過瞬時性放電來存儲信息。
雖然，前人的相關性研究（基於電生理記錄）表明這兩種信息編碼的方式都可能發揮作用，但是由於以往實驗技術條件的限制，還沒有研究直接比較這兩種信息編碼方式與工作記憶行為調控的對應關係。
向著未知的方向挺進，李澄宇帶領他的團隊，綜合應用行為學、光遺傳、電生理等手段，對這一問題展開了深入研究。
初步的實驗結果提示，瞬時性神經元，而非持續性神經元，與小鼠執行工作記憶的行為表現水平有更緊密的關聯，即瞬時性編碼的神經機制更有可能負責在工作記憶中存儲信息。
事實果真如此嗎？
為了進一步驗證這一結論，研究人員又設計了一組實驗。這組實驗的基本邏輯在於通過在工作記憶的過程當中人為地加入不同的干擾性刺激，並監測瞬時性和持續性神經元與小鼠抵抗外部干擾刺激能力的關聯性，進而推測是哪種神經元類群負責在工作記憶中存儲信息。
結果顯示，當小鼠成功地抵抗較弱的干擾時，瞬時性神經元的比例顯著增加。相反，如果沒能有效地抵抗複雜的干擾性刺激時，瞬時性神經元的比例也沒有出現相應的上升。而在兩組實驗中持續性神經元的比例都沒有發生任何顯著的變化。
“這一結果提示，瞬時性神經元可以用於抵抗外部干擾性刺激從而保證大腦能夠準確地存儲任務相關信息，進而成功地執行任務。”李澄宇表示。
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關鍵字: 2019未來科學大獎 技術 神經元
