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我们的大脑如何产生和检索记忆? 地球网

我们的大脑如何产生和检索记忆? 地球网

最近由 Thomas Ryan 博士领导的一项研究 都柏林圣三一学院 他的神经科学家团队揭示了大脑学习机制的新见解。 该研究发表在期刊上 当前生物学它揭示了学习涉及大脑不同区域的特定印迹细胞之间形成新的通信模式。

我们的大脑不断适应和变化,吸收日常经验中的新信息。 这种持续的学习和记忆形成过程长期以来一直引起科学家的兴趣。

记忆印迹细胞

瑞安博士的研究重点是了解这些经历如何改变我们的神经元,使我们能够形成新的记忆。 这个过程的关键在于识别“印迹”,即大脑中存储记忆的变化。

“记忆印迹细胞是一组被特定经历激活的脑细胞,它们会改变自身以整合信息,从而将其保留在我们的大脑中,”瑞恩实验室的博士后研究员、主要作者克拉拉·奥尔特加·德·圣路易斯(Clara Ortega de San Luis)解释道。

“记忆的这些‘核心元素’的重新激活会导致对与之相关的特定经历的回忆。问题是,印迹如何存储关于世界的有意义的信息?”

研究重点

为了探索这个问题,研究人员使用了一种学习范式,在该范式中,动物学会识别和关联彼此相似的不同背景。

专家们使用遗传技术来标记大脑中两组不同的印迹细胞,以形成两种不同的记忆。 然后,当学习发生时,他们监测了这些印迹细胞之间新连接的形成。

光遗传学是一种用光控制脑细胞活动的技术,已被用来证明这些新形成的连接对于学习是必要的。

学习新见解

该研究确定了一种涉及突触中调节印迹细胞之间通讯的特定蛋白质的分子机制。

这项研究提供了直接证据,表明印迹细胞之间突触接线的变化是大脑记忆存储的潜在机制。

学习的重要性

在评论这些发现的重要性时,瑞安博士说:“了解允许学习发生的细胞机制不仅有助于我们了解新记忆是如何形成的或预先存在的记忆是如何被修改的,而且还可以提高我们的知识,以理清新记忆是如何形成的。”形成。” 大脑的功能及其处理想法和信息所需的机制。

“在 21 世纪的神经科学中,我们许多人喜欢认为记忆存储在印迹细胞或其子组件中。这项研究认为,我们不应该在细胞内或细胞内寻找信息,而应该寻找细胞之间的信息,而学习可能会影响记忆。”它的工作原理是改变大脑的接线图——不太像一台计算机,而更像一个复杂的雕塑。换句话说,印迹不在细胞中;“细胞在印迹中,”他总结道。

学习和记忆细胞和印迹

如前所述,印迹细胞通常被称为记忆痕迹。 这是理解大脑如何编码、存储和检索记忆的关键概念。

科学家们将这些细胞识别为大脑神经网络中记忆的物理体现。 当我们学习新东西时,大脑活动的特定模式会发生,导致某些神经元发生变化,这些神经元变成印迹细胞。

印迹细胞的形成

印迹细胞的形成始于学习或尝试新事物。 这个过程被称为编码,涉及大脑的不同区域,尤其是负责陈述性记忆的海马体和负责情感记忆的杏仁核。

在编码过程中,神经元之间的突触连接加强,使得这些神经元将来更有可能一起放电。 这种现象基于“神经元一起放电、相互连接”的原理,是印迹细胞形成的基础。

印迹细胞和记忆存储

一旦形成,印迹细胞在记忆存储和检索中发挥着至关重要的作用。 它们代表了大脑中与特定记忆相对应的物理和化学变化。 当我们试图检索记忆时,大脑会重新激活编码记忆时存在的相同神经活动模式,有效地“点亮”与该记忆相关的印迹细胞。

印迹细胞和学习

学习涉及印迹细胞的不断形成和重塑。 我们获得的每条新信息或技能都会创建新的印迹细胞或修改现有的印迹细胞。 印迹细胞的这种动态性质是它们在学习中发挥作用的关键。 它不是静态的,而是随着我们不断学习和记忆随着时间的推移而不断适应和变化。

简而言之,印迹细胞是学习和记忆形成过程的核心。 它代表了大脑编码、存储和检索大量信息的非凡能力。 了解印迹细胞的工作原理不仅揭示了记忆的秘密,而且还开辟了治疗记忆相关疾病的潜在方法。

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