你怎麼知道「我有沒有來過這裡？」（圖）

球藻怪 發表於  2014-02-19 14:14

　　

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　　「我以前來過這裡嗎？」要想回答這個看似簡單的問題，我們必須調動和以前的經驗有關的記憶來判斷當前的環境是熟悉的還是陌生的。在《神經科學期刊》最新發表的一項研究中，來自日本理研腦科學研究所（RIKEN Brain Science Institute）的研究者確定了位於大腦海馬體的一塊名為CA2的區域，該區域對熟悉的環境中即使最細微的變化也十分敏感。該研究結果首次揭示了CA2區域在記憶上的作用，並且為解答為什麼精神分裂症患者的大腦在這個區域經常被觀察到異常提供了線索。

　　變化有很多種：如果我們搬到一個新的國家、城市或者房子，我們會很容易發現周圍環境的改變；但是如果回家時家中的傢具擺放位置改變了或者牆上多了一幅畫，我們可能會過一陣子才能意識到。科學家相信這是因為在我們記憶形成的過程中，需要比對當前的信息和過去的經驗，而這兩者重合的部分越多，區分兩者也就變得越困難。科學家早就知道大腦海馬體對這類記憶十分關鍵，但是一直沒有找到具體負責這種比對的神經元。

　　在這項研究中，利用轉基因小鼠和先進的細胞成像技術，研究人員瑪麗·維澤爾（Marie Wintzer）、羅曼·韋林格（Roman Boehringer）、丹尼斯·泡利格拉芙（Denis Polygalov）和托馬斯·麥克休（Thomas McHugh）發現，大腦海馬體能夠感知環境中較大的變化，而面積小又經常被研究者所忽視的CA2區域則對細微的變化十分敏感。

　　在接受果殼網的採訪時，該研究的領導者麥克休博士解釋了為什麼他們會想到去研究CA2區域：「有兩個原因，第一個是幾年前紐約哥倫比亞大學的研究團隊進行的研究證實，CA2區域儘管面積很小，但是卻有著非常獨特和有趣的結構和連接方式。第二個原因是，遺傳學相關技術手段的進步使得清楚地檢測和識別該區域成為可能。」

　　研究中，在小鼠熟悉一個特定環境后，它們或被放到一個與之前非常不同的環境中，或者是被放到與原先的環境有一些細微改變（例如新添一些小物件）的環境中。通過檢測活動誘導基因的表達，維澤爾和他的同事發現，即使只是新添一些小物件，也會徹底改變大腦CA2區域活躍神經元的模式。而缺乏這種CA2反應的轉基因小鼠在探索新環境時的表現則遠不如普通小鼠活躍。

　　麥克休博士認為：「CA2區域經常被科學家忽視，或者簡單地被歸為海馬體的一部分。但是這次研究的數據顯示了，CA2區域在識別和應對環境變化中具有獨特而重要的作用。」

　　「在我們的實驗中，環境的改變局限於籠子中的物件、不同的氣味、不同的形狀、不同的顏色。換句話說，小鼠的海馬體關心的就是這些內容。另一方面，人的海馬體是用來處理情境記憶（事件、地點或時間）和自傳體記憶的——比如你的12歲生日、你去年的假期或者你昨晚的約會。因此，人腦中的CA2區域更可能用來分析人的預期和現實之間的差別。」麥克休博士對果殼網說：「所以，如果你和女朋友每周五約會都去同一家餐廳，然後某次約會時她換了個髮型，這種情況下CA2可能就會比對上周的記憶，看看到底有什麼變化。」而如果妹子換了個新髮型，結果她男朋友過了一個月才發現，麥克休博士說：「比起CA2區域，她男朋友或許更應該擔心是不是自己的海馬體出了問題！」

　　

和嚙齒動物相比，人類大腦中的CA2區域要更大一些，但是關於它我們依然所知甚少。例如CA2區域和性格之間的關係，比如會不會該區域抑制神經元數目較少的人是否就會表現的比較敏感，而數目較多的人就相對比較粗枝大葉？麥克休博士認為：「儘管我們了解到抑制作用在調節CA2區域功能上十分重要，但是關於它的具體調節機制和對人性格的影響還需要進行更多的實驗。」

　　一個有趣的發現是，在精神分裂症和躁鬱症發病初期，CA2區域的抑制神經元數目會減少。除了伴隨這些疾病產生的記憶問題外，患者還經常表現出對生活環境和日常生活改變的過度敏感。這項研究指出這種敏感和CA2區域機能異常之間可能存在功能上的聯繫，為我們理解正常和患病大腦的功能提供了一個新的方向。