約翰霍普金斯大學的神經科學家通過跟實驗鼠的合作確定了大腦中負責一種常見的跟年齡相關的記憶喪失的機制。這項工作於5月在《Current Biology》上發表，其為衰老的大腦的運作提供了新的見解並可能加深我們對阿爾茨海默氏病和人類類似疾病的理解。

“我們在正試圖了解正常的記憶及為什麼大腦中一個叫做海馬體的部分對正常記憶如此關鍵，”這項研究的論文第一作者James Knierim說道，“但也有許多記憶障礙，這個區域出了問題。”他是該大學Zanvyl Krieger精神/大腦研究所的教授。

神經科學家們知道，位於大腦顳葉深處的海馬體的神經元負責一對互補的記憶功能–稱為模式分離和模式完成。這些功能在海馬的一個叫CA3的微小區域中以梯度的方式發生。

當這些功能擺動失去平衡時記憶就會受損，進而導致遺忘或重複自己的症狀。約翰-霍普金斯大學的研究人員發現，隨著大腦的老化，這種不平衡可能是由CA3梯度的消失造成，另外，模式分離功能逐漸消失，而模式完成功能則取而代之。

負責模式分離的神經元通常在CA3區的近端區域更為普遍，而負責模式完成的神經元則在遠端區域普遍存在。來自精神/大腦研究所的助理研究科學家Heekyung Lee指出，隨著年齡的增長，近端區域的神經活動變得過度活躍，兩個區域之間的相互作用變得不正常並造成模式完成方面的優勢。

在正常的大腦中，模式分離和模式完成攜手工作，它們從最基本的到高度複雜的對感知和經驗進行分類和理解。如果你和你的家人去了一家餐館，一個月後你和朋友去了同一家餐館，你應該能認出那是同一家餐館，即使一些細節已經改變–這就是模式完成。但你也需要記住哪次談話是在什麼時候發生的，這樣你就不會混淆這兩次經歷–這就是模式分離。

當模式分離消失的時候，模式完成就會壓倒整個過程。由於大腦專注於餐廳的共同經歷而排除了單獨訪問的細節，你可能會記得在一次訪問中關於意大利之行的談話，但卻搞錯了誰在說話。Knierim說道：“我們都會犯這些錯誤，但它們往往隨著年齡的增長而變得更糟。”

在實驗中，科學家們將記憶未受影響的年輕實驗鼠跟記憶未受影響的老年實驗鼠及記憶受影響的老年實驗鼠進行了比較。雖然記憶未受損害的老年實驗鼠和年輕實驗鼠一樣完成了水迷宮任務，但它們海馬的CA3區域的神經元已經開始傾向於模式的完成，而犧牲了模式的分離。由於這一生理髮現並沒有在它們的行為中顯示出來，研究人員得出結論，有什麼東西在讓實驗鼠補償這一缺陷。

研究人員指出，這一發現在人類身上得到了回應，他們在年老時仍出奇地敏銳。因此，確定記憶喪失的機制可以為了解什麼能防止一些人類的記憶損傷奠定基礎，進而了解如何防止或推遲老年人的認知衰退。

“如果我們能更好地了解這些補償機制是什麼，那麼也許我們可以幫助防止認知能力隨年齡增長而下降，”Knierim說道，“或者，如果我們不能阻止它，也許我們可以加強大腦的其他部分以補償正在發生的損失。”