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研究发现直接刺激大脑特定区域可生成新记忆

2013-09-13 08:29 来源:三九健康网 

据物理学家组织网9月11日(北京时间)报道,美国加利福尼亚大学欧文分校神经生物学家通过研究记忆形成机制,以直接刺激小鼠特殊脑区的方式生成了特定的新记忆。这一成果证明记忆机制中的关键一环,有助于人们理解和解决学习障碍与记忆紊乱问题。研究人员称,这是记忆可通过直接操控大脑而形成的首例证据。相关论文发表在《神经科学》杂志上。

该研究由该校神经生物学与行为教授诺曼·温伯格和同事共同领导。此前他们曾发现,记忆力的强度受听觉皮层细胞数量控制。实验中,研究人员给小鼠听一个特殊频率的乐音,同时配合刺激它们大脑的基底核深处释放乙酰胆碱(一种与记忆形成有关的化学物质),以提高小鼠对该乐音起反应的脑细胞数量。第二天再给小鼠听各种声音。他们发现,当小鼠识别出曾听过的特殊频率乐音时,呼吸会变得紊乱。这表明直接刺激大脑变化形成了特定的记忆内容,所形成的记忆具有和自然记忆(包括长期记忆)相同的特征。

论文中指出,这些发现首次证明了人工诱导特定神经表征塑形和人工诱导行为记忆之间的关系,表明直接重塑感觉皮层能形成特定记忆。

多年来,温伯格实验室一直在研究基底核和乙酰胆碱对大脑可塑性和具体记忆形成的作用。本次通过直接改变脑皮层上的细胞形成特定记忆,是他们研究工作的顶峰。温伯格说:“学习障碍和记忆紊乱是许多人面临的大问题。我们发现的不仅是大脑形成记忆的方法,而是大脑怎样才能形成有着特定内容的新记忆。我们希望本研究能为预防或解决学习和记忆紊乱这一全球性难题铺平道路。”

总编辑圈点

如果把大脑的记忆区比作电脑硬盘,既然可以通过控制硬盘上磁性粒子的排列方向,用0和1的简单编码实现大数据的存储、修改和删除,那么能不能用一种方法改变脑细胞中用于记忆的化学物质,从而实现对记忆的人工干预呢?本研究就提供了这么一种方法,证明硬盘原理也适用于大脑记忆,并为从微观层面研究记忆如何编码提供了手段。而应用绝不仅是解决记忆障碍这么简单,《记忆裂痕》《黑衣人》等科幻电影的构想都有可能实现。