Science:研究發現人腦新記憶形式,有助于解釋學習機制與大腦原理

韓璐 9年前 (2016-12-02)

研究團隊觀察到了一種新形式的工作記憶,他們稱之為“優先長期記憶”。

Science:研究發現人腦新記憶形式,有助于解釋學習機制與大腦原理

人腦是如何記憶的?拿人名來說,一般的解釋是,如果你剛見到一個人,如果他對你很重要的話,他的名字會在幾天之內從你大腦的工作記憶(working memeory)轉到長期記憶中去,由已經被永久改變了的神經元連接儲存。

但是,就在這轉換的幾天,或者幾個小時之間,這些信息到哪兒去了呢?就在它們離開標準的工作記憶,但是還沒嵌入到長期的記憶中時,它們在哪?

最近,專門研究記憶的研究者發現了這一秘密,他們發現了人腦中的一種新的記憶方式,名叫“優先長期記憶”。

《自然》 雜志上發表的文章介紹了一個研究團隊,他們展示了在這種轉換的中間狀態中,記憶是能夠被重新復活的。他們觀察到了一種新形式的工作記憶,他們稱之為“優先長期記憶”,這種記憶可以在沒有活躍的神經元活動的情況下存在。

與最近其他的一些研究相一致,這項研究表明,信息從某種程度上可以在連接神經元的突觸間進行停留,即使舊的工作記憶已經消失。

“這真的是一項非?;A性的發現——就好像記憶的黑暗面被發現了一樣”,美國范德堡大學認知神經科學家Geoffrey Woodman 說,“想要清楚地看到這種記憶存在確實很難,但是,它是確實存在的。否則,信息就會在人腦中消失。”

Geoffrey Woodman與這項研究沒有任何關系,這是來自同行比較中立的評價。

認知神經科學家Nathan Rose和在威斯康星大學(UW)的同事最初讓受試者觀看一系列幻燈片,幻燈片上顯示了一些了人臉、單詞或字節,并且這些內容在一個方向移動。

他們使用功能磁共振成像(fMRI)跟蹤產生的神經活動,并借助機器學習算法,表明他們可以分類與每個幻燈片內容相關的大腦活動。然后,受試者觀看組合的內容 - 例如單詞和人腦,但是被提示僅關注一個內容。首先,正如腦電圖(EEG)展示的那樣:兩個內容都在大腦中產生信號。但是未經提示內容的神經活動迅速下降到基線,就好像是被遺忘了一樣,而被提示的內容EEG信號仍然保持,這表明它仍在工作記憶中。 但是,在幾秒后,如果促使受試者記憶那些未經提示的內容,他們依然能夠迅速地回憶起來。

Rose 最近離開了威斯康星大學,加入位于印第安納州的Notre Dame大學。他的同事隨后轉向了經顱磁刺激(TMS)研究,這是一種非侵入性的方法,使用快速變化的磁場向腦部提供一個電流脈沖。他們的受試者執行相同的提示記憶任務,然后在未記憶的記憶內容的信號消退之后,再應用一個更加寬泛的TMS脈沖。結果發現,對應“被忘記”的內容的神經活動非常突出,這說明,記憶已經被潛在的狀態重新激活,轉變成即時的意識。

此外,當TMS直接針對最初對非提示內容進行反應的腦區時,重新激活反應甚至更強。

這項研究并沒有表明突觸或者其他的神經元特征是如何保存這種秒級別的工作記憶,或者它們能儲存多少信息。“這是一項非常原始的研究,對于理解我們人類思維是如何形成的提供了早期的觀察”,該研究的作者之一、威斯康星大學認知神經科學家Bradley Postle說。

Woodman也同意這種看法,“好的研究傾向于提出更多的問題而不是回答問題”,他說,“這些工作絕對屬于這一類型”。最后,他說,這種新的記憶狀態有著大量的現實意義,可以幫助學生更高效的學習,也可以幫助患有與記憶相關的疾病的人,比如失憶、癲癇和精神分裂。

【編者按】本文轉自新智元。來源:science,作者:Jessica Boddy,編譯:弗格森。

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