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记忆基础确实存在于神经突触间的连接

脑神经科学家很早以前就在假设记忆的基础是神经间的突触,但是要用实验验证这个想法确实有困难。一群斯坦福的研究人员用最新的医学影像技术仔细观察了实验室中小鼠的脑神经连结移位与抹消过程,终于确信了这一观点。这些神经突触连结如果消失了,对应的记忆就消除了。

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这项研究的内容严谨说来是关于“情景记忆”的——这是一种短时储存的记忆类型,如果有段时间不使用自然也就会消失,好比你上个月和妹子聊天,上周看的电影,现在都记不清了吧。情景记忆被储存在大脑中的海马体中,这是大脑中边缘系统(主要负责记忆与空间导航的相关脑区)的一部分。


老鼠的情景记忆最高能储存30天,人类要稍微强一些。当对小鼠执行海马体破坏手术,小鼠三十天以内建立的记忆就会消失,它会忘掉最近三十天新学习的迷宫走法。但如果手术是在新学习项目的四十天以后进行,小鼠依然会记起它学习过的迷宫走法。因为这个时候,它已经将记忆转移到其他分管长期记忆区域了。


先前,冷泉港实验室的实验人员研究了小鼠大脑皮层中神经元的连接,这类连接都比较靠近小鼠的大脑表面,可以实时的监控而不对大脑造成太大的伤害。不过因为种种限制,冷泉港的实验人员也并不是直接观察神经元的连接,他们观察的是一种由突触形成的名为树突棘的球状区域。通过观察树突棘在脑皮层里的生长发育,研究人员就能知道何时何地有新的突触生长出来。他们的实验发现,大脑皮层中有一半的连接是永久的,另外一半大概会保持5到15天允许新记忆生成旧记忆消除。


接着这个逻辑继续走,斯坦福的研究人员估计老鼠海马区的新生树突棘应该会保持30天.但是不想大脑皮层,海马区在大脑的核心部位普通的影像学手段很难直接观察到这些树突棘的成长,更为棘手的是这部分的树突都被紧紧地压缩在一起,很难从中分辨出单个树突,统计起来就很困难。


斯坦福团队运用了一套自创的算法,加上精细的脑内探针尽最大可能还原了海马区内树突棘的状态。最终发现海马区内关于情景记忆的树突棘每三到六个星期就会更新一茬,这里与记忆时间惊人相似的周期很难让人认为只是个巧合。


总之,斯坦福大学的研究人员花费了无数时间精力确认了一个我们之前一直耳熟能详但却未能证实的猜想,用自己的聪明才智和时间与汗水填补了人类对自身认知的又一项空白。


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