什么機(jī)制允許我們的大腦吸收新信息并形成記憶?都柏林三一學(xué)院的 Tomás Ryan 博士領(lǐng)導(dǎo)的研究表明，學(xué)習(xí)涉及不同大腦區(qū)域的特定印跡細(xì)胞之間不斷建立新的連接。
我們總是在有意、無意或無意地學(xué)習(xí)，導(dǎo)致我們的大腦不斷發(fā)生變化。我們與世界、彼此以及媒體內(nèi)容的互動(dòng)導(dǎo)致了新信息的獲取和記憶的創(chuàng)造。
下次當(dāng)我們走在街上，遇見朋友，或者遇到一些讓我們想起上次聽過的播客的東西時(shí)，我們會(huì)很快在大腦的某個(gè)地方重新調(diào)動(dòng)這些記憶信息。但這些經(jīng)歷如何改變我們的神經(jīng)元，讓我們形成這些新的記憶呢?
大腦的動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)
我們的大腦是由動(dòng)態(tài)細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)組成的器官，由于成長(zhǎng)、衰老、退化、再生、日常噪音和學(xué)習(xí)而始終處于不斷變化的狀態(tài)?？茖W(xué)家面臨的挑戰(zhàn)是找出形成記憶的“差異”——存儲(chǔ)記憶的大腦變化被稱為“印跡”，它保留信息以供以后使用。
這項(xiàng)新發(fā)表的研究旨在了解信息如何作為印跡存儲(chǔ)在大腦中。
瑞安實(shí)驗(yàn)室博士后研究員、國(guó)際領(lǐng)先期刊《當(dāng)代生物學(xué)》上發(fā)表的文章的主要作者 Clara Ortega-de San Luis 博士表示：
“記憶印跡細(xì)胞是一組腦細(xì)胞，通過特定的經(jīng)歷激活，改變自身以整合并從而在我們的大腦中保存信息。這些記憶“構(gòu)件”的重新激活會(huì)觸發(fā)與它們相關(guān)的特定經(jīng)歷的回憶。問題是，印跡如何存儲(chǔ)有關(guān)世界的有意義的信息?”
為了識(shí)別和研究印跡所經(jīng)歷的使我們能夠編碼記憶的變化，研究小組研究了一種學(xué)習(xí)形式，在這種學(xué)習(xí)形式中，兩種彼此相似的經(jīng)歷通過其內(nèi)容的性質(zhì)聯(lián)系起來。
研究人員使用了一種范式，讓動(dòng)物學(xué)會(huì)識(shí)別不同的背景并在它們之間形成關(guān)聯(lián)。通過使用遺傳技術(shù)，研究小組對(duì)大腦中兩個(gè)不同的印跡細(xì)胞群進(jìn)行了關(guān)鍵性標(biāo)記，以獲得兩個(gè)離散的記憶，然后監(jiān)測(cè)學(xué)習(xí)如何在這些印跡細(xì)胞之間形成新的連接中表現(xiàn)出來。
研究結(jié)果和啟示
然后，利用光遺傳學(xué)(允許用光控制腦細(xì)胞活動(dòng))，他們進(jìn)一步證明了學(xué)習(xí)發(fā)生如何需要這些新形成的連接。在此過程中，他們確定了由突觸中的特定蛋白質(zhì)介導(dǎo)的分子機(jī)制，該蛋白質(zhì)參與調(diào)節(jié)印跡細(xì)胞之間的連接。
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