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“突然忘記要干啥”有了科學(xué)解釋,兩組神經(jīng)元在作祟

量子位 2022/3/13 20:09:23 責(zé)編:汪淼

大家可能都有過這樣的經(jīng)歷:

我剛剛想干啥來著,怎么就突然想不起來了?

學(xué)界流傳較廣的一種解釋是,人的認知會將日常活動分割成幾個連續(xù)性事件。

就以進臥室找鑰匙這一活動來說,就可以分成,打開臥室的門,走進去,找鑰匙等幾個步驟。

這樣將注意力集中在某一步驟 or 事件上可以提升效率,并減少認知資源的消耗。但也就不可避免會出現(xiàn)突然性遺忘的現(xiàn)象。比如,進到臥室后忘記要干啥。

直至最近,它背后的理論機制才終于被科學(xué)家驗證!他們發(fā)現(xiàn)有兩類神經(jīng)元在創(chuàng)建記憶、處理不同事件時異?;钴S。

這一研究登上了 Nature 子刊。

大腦是如何創(chuàng)建記憶的

在了解整個研究之前,需要 get 一些概念。

事件分割,正如開頭所言,人們會將連續(xù)的外界信息解析成若干個相互關(guān)聯(lián)的事件。

但帶來的問題是,在完成一件事進入到下一件時,就會達到一種事件邊界。遇到邊界,人們就會容易卡殼、反應(yīng)遲鈍。

要是這時候外界又有干擾,那就可能會忘記接下來要干啥。

基于這一背景,本次研究探究了這一過程神經(jīng)元的表現(xiàn),并且重點放在了硬和軟的邊界上。

硬和軟的區(qū)別很簡單,關(guān)鍵在于下一個事件(場景)是否還與當(dāng)下有關(guān)。

如果完全不同,即為硬邊界;如果仍是當(dāng)下場景的一部分,即為軟邊界。這一點,在電影片段上的展現(xiàn)尤為明顯。

于是,研究人員就讓志愿者們看起了電影…

志愿者為 19 名癲癇患者(原本 20 人,1 人數(shù)據(jù)不可用),為了定位疾病發(fā)作區(qū)域,他們的大腦 MTL 區(qū)域已植入多個電極。

每個志愿者需要觀看 90 個不同的視頻片段,其中包含無邊界(NBs,一個連續(xù)的電影鏡頭)、軟邊界(SBs,切到同一電影的新場景)、硬邊界(HBs,切到不同電影的新場景)。

在看電影時,研究人員注意到了這樣兩組活躍的神經(jīng)元。

杏仁核(藍色)、海馬(黃色)或海馬旁回(紅色)

▲ 杏仁核(藍色)、海馬(黃色)或海馬旁回(紅色)

一組稱為“邊界細胞”,在應(yīng)對軟、硬邊界時,都很活躍。另一組為“事件細胞”,僅在應(yīng)對硬邊界時活躍。

因此,研究人員推斷,這兩種類型的細胞在遇到毫無關(guān)聯(lián)的場景時,活躍程度達到峰值,屆時大腦處于新記憶的創(chuàng)建狀態(tài)。

為了驗證這一推斷,研究人員安排了三部分實驗任務(wù):編碼、場景識別和時間辨別。

在編碼任務(wù)中,每隔四到八個片段就會出現(xiàn)一個關(guān)于之前電影的問題(例如,有人戴眼鏡嗎?) 。

結(jié)果發(fā)現(xiàn),志愿者準確回答了這些問題的 89±5%。

隨后通過兩個測試(場景識別和時間辨別)來評估個人對視頻片段的記憶。

結(jié)果在這兩項任務(wù)中發(fā)現(xiàn),軟、硬邊界的存在會增強人們對場景識別的記憶。

其中一個研究者這樣解釋道,這就好比在一個新地方學(xué)習(xí),你產(chǎn)生的記憶會更強烈。

但與此同時,硬邊界會破壞對時間順序的記憶。換言之,就是很難記住兩個片段的出現(xiàn)順序。

不過這一過程,研究者解釋道,這就好比在電腦上創(chuàng)建文件夾,你把文件存進去。

但當(dāng)硬邊界響應(yīng)時,就需要關(guān)閉第一個文件夾來創(chuàng)建另一個。

南大校友一作

本次研究由哈佛醫(yī)學(xué)院、多倫多大學(xué)、加州理工學(xué)院等機構(gòu)共同組成。

第一作者是 Zheng Jie,哈佛醫(yī)學(xué)院的研究員,本科畢業(yè)于南京大學(xué)。

接下來,他們計劃驗證新的論題,多巴胺作為細胞間傳遞信息的化學(xué)物質(zhì),是否能被用作加強記憶的療法。

論文鏈接:

https://www.nature.com/articles/s41593-022-01020-w#citeas

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關(guān)鍵詞:神經(jīng)元,記憶

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