我們的大腦如何發展形成特定記憶的能力？病童醫院(SickKids) 的一個研究小組進行的一項開創性的臨床前研究可能發現了兒童早期記憶變化背後的分子原因。通常與“記憶”一詞相關的記憶類型是基於事件的記憶或情景記憶，它們與特定的上下文相關。相比之下，幼兒的記憶通常更加籠統或基於“要點”，並且通常缺乏特定的上下文聯繫。

小白蛋白中間神經元（藍色）被神經元周圍網包圍。圖片來源：病童醫院(SickKids)

在由博士領導的《科學》雜誌上發表的一項研究中。Paul Frankland 和Sheena Josselyn 都是SickKids 神經科學與心理健康項目的資深科學家，研究人員查明了小鼠從要點狀記憶轉變為情景記憶的分子機制。研究小組指出，了解這種通常發生在四歲到六歲兒童之間的變化，可能會為兒童發展研究和影響大腦的疾病（從自閉症譜系障礙到腦震盪）提供新的見解。

“幾十年來，研究人員一直在研究情景記憶是如何發展的，但由於精確細胞干預的發展，我們現在第一次能夠在分子水平上研究這個問題，”弗蘭克蘭說，他也是加拿大研究主席。認知神經生物學。

神經周圍網絡的增長可能會引發記憶的變化

在成人中，記憶痕跡（也稱為印跡）由10% 到20% 的神經元組成，但這些印蹟的總體大小在幼兒中翻倍，其中20% 到40% 的神經元構成支持記憶的印跡。

那麼為什麼要改變呢？海馬體是大腦中負責學習和記憶的部分，包含多種神經元，其中包括一種稱為表達小清蛋白（PV）中間神經元的抑制細胞。這些抑制細胞限製印蹟的大小並實現記憶特異性。研究小組發現，隨著這些中間神經元的成熟，記憶會從一般記憶轉變為更具體的記憶，並形成適當大小的印跡。

利用德國神經退行性疾病中心分子神經可塑性研究小組負責人Alexander Dityatev博士開發的病毒基因轉移技術，研究人員決定更深入地研究並探索這種變化的原因。他們發現，隨著海馬體中這些中間神經元周圍形成密集的細胞外基質（稱為神經週網絡），中間神經元就會成熟，從而改變我們的大腦創建印跡和存儲記憶的方式。

“一旦我們確定神經周圍網絡是中間神經元成熟的關鍵因素，我們就能夠加速該網絡的發育，並在幼年小鼠中創造特定的情景記憶，而不是一般的記憶，”加拿大電路基礎研究主席Josselyn 說。的記憶。

提供有關大腦功能和認知的新見解

雖然研究小組能夠通過加速神經周圍網絡的發育來觸發記憶類型的這種變化，但他們也指出，主旨記憶和情景記憶之間年齡差異的原因不應被忽視。

“當你思考記憶的用途時，你會發現兒童的記憶功能與成人不同，這是有道理的，”博士Adam Ramsaran 解釋道。弗蘭克蘭實驗室的候選人和該研究的第一作者。“三歲的時候，你不需要記住細節。 要點式的記憶可以幫助孩子建立一個龐大的知識庫，隨著年齡的增長和經驗的豐富，這些知識庫會變得更加具體。”

在這些分子發現的基礎上，研究小組通過提供豐富的環境來形成特定記憶，從而加速了神經周圍網絡的生長，這一發現有助於為SickKids 和多倫多大學正在進行的兒童發展研究提供信息。

“除了記憶發育之外，我們還發現大腦不同感覺系統中存在類似的成熟型機制，”弗蘭克蘭說。“相同的大腦機制可能被多個不同的大腦區域用於多種不同的目的，這為研究和合作提供了令人興奮的新機會。”