科学家将形成记忆的脑细胞对话解码 Scientists decode memory-forming brain cell conversations http://www.physorg.com/news180162150.html December 16, 2009 神经元间在「形成」与「回想（rcall）」记忆时所进行的对话被 Georgia 医学院的科学 家解码了。 即时辨识记忆形成与回忆上的突破，为客观、完善的记忆研究以及最终更好的治疗方法开 启了大门，Dr. Joe Tsie（钱卓博士）表示，神经科学家与 MCG 的脑与行为发现研究所 副主任。他是一篇於 12/16 发表在 PLoS ONE 之研究的通讯作者。 " 那是个开始，记忆的第一次速览，" Dr. Tsien 表示。"那首度赋予我们看见脑部动态 的能力并区别何种记忆形成；什麽是记忆的组成要素，以及记忆如何在网路的层次上被回 忆（retrieved）。" 这些发现能帮忙指出在何种阶段下，记忆形成有瑕疵，以及药物是 否正在改善它。 为了他们的研究，MCG 科学家将新技术以及运算方法与具有百年历史的巴夫洛夫制约（ Pavlovian conditioning）结合。 当老鼠学习将某种音调与20秒後的足部温和电击产生关连时，研究者在老鼠脑部的记忆中 心里使用 128 个电极，其能力除了监测一堆神经元当中的每一个之外，还能同时记录二 、三百个神经元的对话。一套计算演算法将神经元的叽叽喳喳翻译成可识别且动态的活动 图案（activity pattern），那提供科学家一条轨迹，或，一幅「当记忆形成与回想时， 看起来像什麽」的图像。 "藉由倾听神经元的活动，我们能够破解这种即时动态图案以及这些交谈的意义，所以这 真的令人满意，" Dr. Tsien 表示，Georgia 研究联盟认知与系统神经生物学卓越学者。 每当此轨迹被回想时，它都会稍微改变 -- 很有可能是这只囓齿目动物的心情或处境已经 改变了 -- 但仍能被辨识成某种特定记忆。 这些科学家之後使记忆的回忆（retrieval）与老鼠的动作产生关连，例如听见音调时呆 若木鸡，或着回到发生脚部电击的隔间内。他们发现，这些轨迹与记忆分数（memory scores）密切相关：那些分数愈低的老鼠可预见一种更为模糊的轨迹，而这些轨迹较强烈 的老鼠则有更好的行为表现，例如在预期电击时冻住。"在行为层次上，他只是暂停不动 ，但这种解码「即时记忆」的技术将精确告诉你，他在想什麽，" Dr. Tsien 表示。 一如预期，当老鼠在一小时後，返回发生制约（conditioning）的隔间时，他们一再停住 ，平均来说，时间是在回忆图案浮现脑中 1.4 秒之後。若他们被置於没有「足部电击史 」的设置中，这些老鼠在听见该音调後也会冻住。 最令人惊讶的发现之一是，当他们听见此音调 20 秒後，足部电击的记忆轨迹是唯一会浮 现在他们脑中的记忆：这正是温和电击随後到来的时间。"你认为我们（人类）是唯一能 区分时间的那些？" Dr. Tsien 表示这是「时间记忆」令人意想不到的证据。 记忆问题，这种最基本的认知功能可在任何层次上发生 -- 学习、强化（consolidating ）、储存或回忆。观察记忆即时形成的能力应可协助指出问题在哪里，使更具目标性的研 究与最终治疗方法成为可能，Dr. Tsien 表示。 " 如果你不知道基本的生物标记，诸如血糖或胰岛素浓度，就很难评估与研究糖尿病。在 不知道记忆轨迹是什麽的情况下，你根本就没有精确的生理学生物标记来研究记忆，也无 法可靠评估治疗记忆失调的效果。我们都知道行为有时相当容易使人产生误解。" 他提到 ，能够辨识何种记忆产生以及该记忆有多好，也能显着形塑机器的发展，那直接受心智控 制而非把双手当媒介物使用。 这些研究是在海马回的 CA1 区域中完成，一个经充分记录的、形成联想记忆（ associative memories）的中心。Dr. Tsien 说，其他记忆区域也需进行类似测试。 相关技术已在提升病患的照护。例如，必要运动神经元连接的初步研究正在提升「心控」 义肢的发展，而电极则能帮忙确认发作（seizures，译注：如伊比力斯症）源於何处。但 是 Dr. Tsien 的记忆试验能在人身上进行之，还需要花时间并改善非侵入式记录技术。 ※ 相关报导： ＊ Neural Population-Level Memory Traces in the Mouse Hippocampus http://dx.plos.org/10.1371/journal.pone.0008256 Guifen Chen, L. Phillip Wang, Joe Z. Tsien PLoS ONE 4(12): e8256. doi :10.1371/journal.pone.0008256 -- 原始网址： http://only-perception.blogspot.com/2009/12/blog-post_31.html --

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