研究發現大腦可儲存三份記憶副本
一項研究發現,就像一台內建冗餘的電腦系統一樣,大腦使用三組不同的神經元來儲存一段記憶。這項發現有朝一日可以幫助遭受創傷的人緩和痛苦的記憶。巴塞爾大學生物中心(Biozentrum)的研究人員透過對小鼠大腦成像,觀察了新記憶形成時發生的情況。
他們發現,囓齒類動物的大腦會呼叫三組不同的神經元來記錄記憶。第一組稱為早產神經元,是胎兒成長過程中最早發育的神經元。另一端是晚生神經元,它們出現在胚胎發育的後期。介於兩者之間的是子宮內生長中期形成的神經元。
影像研究顯示,當新記憶儲存在早期出生的神經元中時,最初很難檢索,但隨著時間的推移,記憶會變得越來越強。
另一方面,儲存在晚生神經元中的記憶副本一開始非常強大,但隨著時間的推移逐漸減弱,以至於最終無法被大腦獲取。在中間神經元組中,記憶副本比其他神經元組顯示出更高的穩定性。
小鼠海馬體的橫截面顯示了洋紅色的早期神經元,它們負責創建記憶的持久副本。
「大腦記憶面臨的挑戰令人印象深刻,」生物中心研究小組負責人弗拉維奧-多納托(Flavio Donato)說。 “一方面,大腦必須記住過去發生的事情,幫助我們理解我們所處的世界。另一方面,它需要適應我們周圍發生的變化,我們的記憶也必須如此,以幫助我們為未來做出適當的選擇”。
有了新的認識,研究人員能夠更深入地研究記憶是如何形成和獲得的。這裡有必要提一下,雖然這項研究是在小鼠身上進行的,但在神經科學領域,小鼠的大腦經常被用來代替我們的大腦,因為它們的大腦皮層有75 種不同的細胞類型,這與人類是一樣的。但目前的結果仍然是針對小鼠的。
儘管如此,研究人員認為,他們的工作可能會對治療因創傷事件而受損的人產生影響,這顯示瞭如何改變大腦中的記憶。例如,如果記憶是新鮮的,即晚生神經元被激活,那麼在傳給中生神經元和早生神經元儲存之前,記憶仍然可以改變。但一旦晚生神經元被激活,記憶被儲存在那裡,就越來越難修改。基本上,記憶在大腦中儲存的時間越長,就越難改變。
該研究的第一作者維爾德-克維姆(Vilde Kveim)說:”記憶在大腦中的動態存儲方式證明了大腦的可塑性,而這種可塑性正是大腦巨大記憶能力的基礎。”
透過克維姆和他的團隊所做的工作來了解這種可塑性,有朝一日可以幫助科學家了解如何幫助人們獲取他們認為已經永遠失去的記憶,或平息以病態方式侵擾日常生活的痛苦記憶。
該團隊的研究成果已發表在《科學》雜誌上。