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美神經科學家揭開大腦記憶時間關聯事件機理

知識百科機理

美國麻省理工學院的神經科學家發現，大腦中的兩個神經回路可控制時間關聯事件記憶的形成，是大腦記憶機制研究方面的重大進展，該論文發表在近期出版的《科學》雜志上 。
人類的大腦很難記住日常瑣碎的、司空見慣的小事，但對于有意義的次序事件的記憶卻會十分清晰 。舉例來說，如果你在聽到尖銳的汽車剎車聲后，目睹了一場車毀人亡的慘劇，此后在你的人生中，一旦再次聽到類似的聲音，你就會不由自主地恐懼 。這說明，你的大腦已經將剎車聲與車禍緊密地聯系在了一起 。時間關聯事件記憶對人類生存具有十分重要的意義，它可以幫助大腦判斷如何趨利避害 。
【美神經科學家揭開大腦記憶時間關聯事件機理】對事件的記憶又稱為情景記憶，是指對特定時間、地點、經歷的事情和經驗的記憶(時空背景標記) 。海馬是情景記憶的重要腦部結構，除了要協調時間、地點和事件三要素外，還需要聯通內嗅皮層 。內嗅皮層有很多層 ， 可從大腦感覺處理區接受諸如景色和聲音等感覺信息，并將感覺信息傳到海馬 。
此前關于位置與關聯對象的研究比較充分 。海馬的特定神經元被稱為位置細胞，負責處理空間信息 。當動物到達某一特定地點時，會激活位置細胞 。但對時間與關聯對象的研究則相對落后 。
2011年，麻省理工學院的神經科學家發現了突觸回路 。該回路負責聯通內嗅皮層第3層和海馬CA1區，與雙事件記憶相關 。當該區受損后，動物失去對聲音的恐懼 。
在最新的研究中 ， 研究人員發現了一個前所未知的神經回路 ， 他們將其稱為島細胞，形成于內嗅皮層的第2層，可激活海馬CA1區的抑制神經元，抑制由突觸回路激活的CA1區神經元 。該回路可產生一個反向平衡 ， 抑制大腦將兩個事件關聯在一起 。研究人員推測，這一途徑可避免大腦不斷將不重要的事件在時間上進行關聯 。
他們利用光遺傳學技術，即在光線的作用下，可令特定神經元打開或關閉的技術 ， 證明了突觸回路和島細胞之間的相互影響 。
正常小鼠可關聯事件的最大時間差約為20秒，研究表明，提高內嗅皮層第3層細胞活性或抑制第2層島細胞可延長該期限；同樣，抑制第3層細胞或激活第2層島細胞可縮短該期限 。
研究人員推測 ， 通過延長CA1區的興奮，可使動物對聲音的記憶保持足夠長，并可將雙事件關聯在一起 。目前研究人員正在研究CA1區是否在雙事件的整個間隔區間內一直保持興奮 。
該發現十分重要，它表明內嗅皮層的不同神經元在向海馬提供信息時所具有的重要功能 。這兩個神經回路的交互作用 ， 對動物及人類的生存具有十分重要的意義，它既可以避免因心驚膽裂而導致的驚慌失措，又可避免因粗心大意而導致的猝不及防