澳大利亞科學家繪製了有史以來最詳細的海馬體（大腦的記憶控制中心）與大腦其他部分之間的通信聯繫圖，可能會徹底改變我們對人類記憶的理解。悉尼大學心理學院研究員馬歇爾-道爾頓博士說：”我們驚訝地發現，海馬體和額葉皮層區域之間的聯繫比我們預期的要少，而與早期視覺處理區域的聯繫要多。儘管如此，考慮到海馬體不僅在記憶中，而且在想像力和我們在腦海中構建精神圖像的能力中發揮著重要作用，這也是有道理的。”

海馬體位於大腦內，是一個複雜的結構，類似於海馬。它對大腦至關重要，在記憶的形成以及記憶從短期儲存轉移到長期儲存方面起著關鍵作用。除了這些功能外，海馬還在導航、想像未來或虛構經驗的能力、創造精神意象，甚至在視覺感知和決策方面發揮作用。

圖形顯示悉尼大學團隊進行的海馬體繪圖過程。資料來源：Marshall Dalton/悉尼大學

為了生成他們的地圖，該團隊–由道爾頓博士領導，包括Arkiev D’Souza博士、Jinglei Lv博士和悉尼大學大腦與思維中心的Fernando Calamante教授–依靠來自為人類連接組項目（HCP）創建的神經影像數據庫的MRI掃描，這是一個由美國國立衛生研究院領導的研究聯盟。他們使用自己開發的定制技術處理現有的HCP數據。這使他們能夠追踪從大腦各個角落到海馬體終止點的連接–這在人類大腦中是從未完成過的事情。

迄今為止最詳細的地圖

道爾頓博士說：”我們所做的是更詳細地觀察白質通路，這基本上是大腦不同區域之間溝通的高速公路。我們開發了一種新的方法，使我們能夠繪製出海馬體與大腦外層皮質地幔的連接方式，但非常詳細。我們所創建的是一個高度詳細的白質路徑地圖，連接海馬體和大腦的其他部分。這基本上是一張直接與海馬體相連並支持其在記憶形成中的重要作用的大腦區域的路線圖。”

人腦”線路圖”的高分辨率圖像顯示了與海馬體的連接。資料來源：Marshall Dalton/悉尼大學

以前對人類海馬體的核磁共振調查所固有的技術限制意味著它只能在非常廣泛的範圍內對其連接進行可視化。”但我們現在已經開發出一種量身定做的方法，使我們能夠確認海馬內不同皮質區域的連接位置。這在以前的活人腦中還沒有做到。”

意外的結果

該團隊很高興他們的結果在很大程度上與過去幾十年來海外研究的數據一致，這些研究依賴於靈長類動物大腦的屍檢研究。然而，悉尼大學的研究小組發現，海馬體和一些大腦區域之間的連接數量比預期的要低得多（就額葉皮層區域而言）或高得多（就視覺處理區域而言）。

這可能表明，儘管一些路徑在人類進化過程中是保守的，但人類的大腦也可能發展出不同於其他靈長類動物的獨特連接模式。需要進一步的研究來更詳細地闡明這一點。

這些連接性的差異可能只是核磁共振成像技術的一個限制–也可能是真實的。例如，它們可能有助於解釋為什麼我們的一些靈長類表親–特別是黑猩猩–在某些記憶任務上比人類更出色，尤其是那些依賴短期記憶的任務。黑猩猩在涉及一種被稱為博弈論的數學形式的認知任務上勝過人類，這種數學形式依賴於短期記憶、模式識別和快速視覺評估。

“儘管我們已經實現了人類海馬的這種高分辨率繪圖，但在非人類靈長類動物身上進行的束縛追踪方法–它可以看到細胞水平–能夠看到比核磁共振成像所能辨別的更多連接，也可能是人類海馬體與額葉區的連接數量確實比我們預期的要少，而與大腦視覺區域的連接更多。隨著新皮質的擴展，也許人類進化出了不同的連接模式，以促進人類特有的記憶和可視化功能，這反過來又可能是人類創造力的基礎。這有點像一個謎題–我們就是不知道。但我們喜歡謎題，並將繼續調查。”