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第一眼看到大脑检索错误记忆

科学家们首次观察到在记忆试验中犯错时大脑关键记忆区域的情况。这些发现对阿尔茨海默病的研究以及记忆存储和增强方面的进步具有重要意义,这一发现还提供了正确记忆与错误记忆期间大脑中生理事件之间差异的观点。

这项研究今天发表在《自然通讯》杂志上。

在空间记忆的正确和错误回忆中,研究人员可以观察到大脑中相似的细胞激活模式,尽管激活的速度不同。

“我们可以看到记忆被激活,”德克萨斯大学奥斯汀分校神经科学副教授、该论文的第一作者劳拉科尔金说。“这就像多米诺骨牌倒下一样。一个细胞激活,然后下一个细胞开火。”

Colgin 和她的团队使用老鼠进出迷宫的电生理记录来研究大脑中的信号,因为老鼠试图记住食物奖励的位置并找到它。

当老鼠记住食物奖励的位置并定位它时,一种特定模式的脑细胞以相似的时间激活。这些被称为位置细胞的细胞与涉及空间关系和位置的记忆相关,并且存在于海马体中,海马体是包括人类在内的动物存储大部分记忆的大脑区域。它也是阿尔茨海默氏症和相关记忆障碍患者大脑中经历退化的区域。

“如果我们了解在没有正确检索记忆时会发生什么,它可能会让我们深入了解阿尔茨海默氏症等记忆障碍的情况,”科尔金说。

研究人员在老鼠弄错位置时看到的情况让他们感到惊讶。他们希望看到细胞在混乱中燃烧。他们所看到的与大鼠正确找到位置时观察到的模式相同,但细胞激活的时间不同。

“激活开始较晚,速度较慢,但​​触发了相同的模式,”科尔金说。“网络中驱动细胞的能量可能较少,这可能就是记忆与行动无关的原因。”

该研究还发现,在实验中,当老鼠记住正确的位置时,它们会在测试间隙休息时访问该位置的记忆,导致细胞模式在等待时激活,就像一个人在演讲前练习演讲的方式它。

在老鼠犯错的试验中,它们在进入迷宫之前并没有激活对位置的记忆。

该实验室的长期目标之一是帮助理解记忆的形成和恢复,以至于有一天,在脑机接口技术的帮助下,即使有记忆障碍的人也可以访问丢失的记忆。

“如果我们能够了解这些代表记忆的大型神经元集合是如何形成的,以及当这些记忆被正确检索时会发生什么,那么有一天我们可能能够破译和存储记忆,”科尔金说。

Colgin 和她的团队计划继续这项研究,并希望能够实时解码老鼠的记忆形成和激活。

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