在未來(lái)的幾年里,我們對(duì)新冠肺炎·疫情的個(gè)人記憶很可能會(huì)以一種準(zhǔn)確而清晰的方式銘刻在我們的腦海里,這與2020年的其他記憶截然不同。布里斯托爾大學(xué)的研究在理解記憶如何如此獨(dú)特和持久,而不引起混亂方面取得了突破。
發(fā)表在《自然通訊》上的這項(xiàng)研究描述了一種新發(fā)現(xiàn)的大腦學(xué)習(xí)機(jī)制,可以穩(wěn)定記憶,減少記憶之間的干擾。它的發(fā)現(xiàn)也為人們?nèi)绾涡纬深A(yù)期并對(duì)未來(lái)可能發(fā)生的事情做出準(zhǔn)確預(yù)測(cè)提供了新的見(jiàn)解。
當(dāng)從大腦發(fā)送和接收信號(hào)的神經(jīng)細(xì)胞之間的連接加強(qiáng)時(shí),就會(huì)產(chǎn)生記憶。長(zhǎng)期以來(lái),這一過(guò)程與刺激海馬區(qū)相鄰神經(jīng)細(xì)胞的連接變化有關(guān),海馬區(qū)是大腦形成記憶的重要區(qū)域。
這些興奮性連接必須與抑制性連接相平衡,以抑制神經(jīng)細(xì)胞的活動(dòng),實(shí)現(xiàn)健康的大腦功能。以前從未考慮過(guò)改變抑制性連接強(qiáng)度的影響。研究人員發(fā)現(xiàn),神經(jīng)細(xì)胞(稱為神經(jīng)元)之間的抑制性連接也可以類似地得到增強(qiáng)。
研究人員與倫敦帝國(guó)學(xué)院的計(jì)算神經(jīng)科學(xué)家合作,展示了這是如何穩(wěn)定記憶表征的。
他們的發(fā)現(xiàn)首次揭示了兩種不同類型的抑制性連接(來(lái)自表達(dá)小白蛋白和生長(zhǎng)抑素的神經(jīng)元)如何改變并增加其強(qiáng)度,就像興奮性連接一樣。此外,計(jì)算模型表明,這種抑制性學(xué)習(xí)使海馬能夠穩(wěn)定興奮性連接強(qiáng)度的變化,從而防止干擾信息破壞記憶。
生理學(xué)、藥理學(xué)和神經(jīng)科學(xué)學(xué)院的研究助理第一作者馬特·烏達(dá)基斯(Matt Udakis)博士說(shuō):“當(dāng)我們發(fā)現(xiàn)這兩類抑制性神經(jīng)元可以改變它們的連接并參與學(xué)習(xí)時(shí),我們都非常興奮。
”“它為我們都知道是正確的事情提供了一個(gè)解釋;當(dāng)我們遇到新的經(jīng)歷時(shí),記憶不會(huì)消失。這些新發(fā)現(xiàn)將有助于我們理解為什么會(huì)這樣。
“計(jì)算機(jī)建模為我們提供了重要的新見(jiàn)解,即抑制性學(xué)習(xí)如何使記憶隨著時(shí)間的推移保持穩(wěn)定和不受干擾。這非常重要,因?yàn)橹安磺宄蛛x的內(nèi)存如何保持準(zhǔn)確和健壯?!?/p>
這項(xiàng)研究由UKRI的生物技術(shù)和生物科學(xué)研究委員會(huì)資助,該委員會(huì)為研究小組提供了進(jìn)一步的資金來(lái)開(kāi)展這項(xiàng)研究,并通過(guò)測(cè)量記憶表征的穩(wěn)定性來(lái)測(cè)試這些發(fā)現(xiàn)所做的預(yù)測(cè)。
突觸可塑性中心的神經(jīng)科學(xué)教授杰克·梅勒教授說(shuō):“記憶形成了我們對(duì)未來(lái)事件預(yù)期的基礎(chǔ),并使我們能夠做出更準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)。大腦一直在做的事情將我們的期望與現(xiàn)實(shí)相匹配。,找出不匹配的地方,然后利用這些信息來(lái)確定我們需要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。