記憶一個單詞需要數十萬腦細胞

　　記憶一個單詞需要數十萬腦細胞
　　2014年06月18日 07:21

　　來源：鳳凰科技

　　鳳凰科技訊 北京時間6月18日消息，科學日報報道，美國亞利桑那州費城蒂格尼提健康巴羅神經學研究所和美國加州大學聖地亞哥分校醫學院的研究人員進行的最新研究顯示，人類大腦會在海馬體里存儲情景記憶，將每一段回憶交付給獨特的單個細胞，這一發現證實了之前神經計算理論學家長久懷疑的問題。

　　

　　這個人類神經元顯示了針對特定刺激而作出回應的肌動蛋白的形成。

　　這項發現進一步闡明了人類記憶的神經基礎，最終可能提供有關某些疾病和影響記憶的身體狀況，例如阿耳滋海默氏病（老年痴呆症）和癲癇症，新療法的新見解。「為了真正了解大腦是如何描繪記憶的，我們必須理解記憶是如何由大腦的基本計算單元——單個神經元——以及它們所組成的神經元網路所體現的。」這項研究的高級作者、巴羅研究所神經工程項目主任皮特·N·斯坦梅茨（Peter N Steinmetz）博士這樣說道。「了解記憶存儲和取回的機制是理解如何更好地治療影響老年群體的痴獃疾病的至關重要的一步。」

　　斯坦梅茨和這項研究的首席作者、心理學傑出教授約翰·T·維史德（John T. Wixted）博士和神經科學、精神病學和心理學學院教授拉里·R·斯奎爾（Larry R. Squire）博士以及他們的同事評估了9名癲癇症病人，後者的大腦都被植入電極以檢測癲癇的發作，這項檢測將記錄單個神經元水平的活動。

　　病人被要求記住電腦屏幕上的一系列辭彙，然後觀測第二個、包含更多辭彙的更長的辭彙名單。隨後他們被要求選出之前見到的辭彙，從而檢測他們記住這些辭彙的能力。看見第一個名單上存在的辭彙時與看見那些不存在名單上的辭彙時所產生的細胞活動存在差異，這暗示著海馬體細胞體現了病人對這些辭彙的記憶。

　　研究人員發現近期預覽的辭彙會以分散式的方式儲存在海馬體各處，只有較小部分的細胞，大約2%會對每一個單詞做出反應，而3%的細胞在朝細胞發射時會產生強烈的變化。

　　「從直覺上來說，人們可能認為任何會對名單上的一個單詞做出反應的神經元應該也會對名單上的其它單詞做出反應，但我們的結果顯示事實可能並非如此。這些反直覺的發現最不可思議的地方在於它們與頗具影響力的神經計算理論學家很久以前預測的結果相一致。」維史德這樣說道。

　　儘管只有一小部分比例的細胞會為每一個單詞編碼短期記憶，但科學家們表示為每個單詞進行記憶編碼的細胞的絕對數量還是很大的——至少幾十萬個。因此，單個細胞的丟失對一個人記住近期看見的特定單詞的能力所產生的影響幾乎可以忽略不記。

　　

　　科學家們表示他們的終極目的在於完全理解人類大腦是如何形成並描繪日常生活里的地方和實物的記憶的，哪些細胞涉及其中以及這些細胞是如何受到疾病的影響的。研究人員的下一個目標是確定對人物和風景地標圖片的記憶是否也涉及相似的編碼，以及患有不同類型癲癇的病人的海馬體細胞是如何受到影響的。

　　這項研究的合作作者還包括蒙大拿大學的鄭尹熙（Yoon hee Jang）、美國路易斯安那州立大學的梅根·H·帕佩斯（Megan H. Papesh）、美國亞利桑那州立大學的斯蒂芬·D·戈爾丁格（Stephen D. Goldinger）、美國加州大學聖地亞哥分校的約珥·庫恩（Joel Kuhn）、巴羅神經學研究所的克里斯·A·史密斯（Kris A. Smith）和大衛·M·特雷曼（David M. Treiman）。這項研究被發表在6月16日的期刊《美國科學院院報》（Proceedings of the National Academy of the Sciences of the United States of America, 縮寫PNAS）上。（編譯/嚴炎劉星）