科學家將形成記憶的腦細胞對話解碼 Scientists decode memory-forming brain cell conversations http://www.physorg.com/news180162150.html December 16, 2009 神經元間在「形成」與「回想（rcall）」記憶時所進行的對話被 Georgia 醫學院的科學 家解碼了。 即時辨識記憶形成與回憶上的突破，為客觀、完善的記憶研究以及最終更好的治療方法開 啟了大門，Dr. Joe Tsie（錢卓博士）表示，神經科學家與 MCG 的腦與行為發現研究所 副主任。他是一篇於 12/16 發表在 PLoS ONE 之研究的通訊作者。 " 那是個開始，記憶的第一次速覽，" Dr. Tsien 表示。"那首度賦予我們看見腦部動態 的能力並區別何種記憶形成；什麼是記憶的組成要素，以及記憶如何在網路的層次上被回 憶（retrieved）。" 這些發現能幫忙指出在何種階段下，記憶形成有瑕疵，以及藥物是 否正在改善它。 為了他們的研究，MCG 科學家將新技術以及運算方法與具有百年歷史的巴夫洛夫制約（ Pavlovian conditioning）結合。 當老鼠學習將某種音調與20秒後的足部溫和電擊產生關連時，研究者在老鼠腦部的記憶中 心裡使用 128 個電極，其能力除了監測一堆神經元當中的每一個之外，還能同時記錄二 、三百個神經元的對話。一套計算演算法將神經元的嘰嘰喳喳翻譯成可識別且動態的活動 圖案（activity pattern），那提供科學家一條軌跡，或，一幅「當記憶形成與回想時， 看起來像什麼」的圖像。 "藉由傾聽神經元的活動，我們能夠破解這種即時動態圖案以及這些交談的意義，所以這 真的令人滿意，" Dr. Tsien 表示，Georgia 研究聯盟認知與系統神經生物學卓越學者。 每當此軌跡被回想時，它都會稍微改變 -- 很有可能是這隻囓齒目動物的心情或處境已經 改變了 -- 但仍能被辨識成某種特定記憶。 這些科學家之後使記憶的回憶（retrieval）與老鼠的動作產生關連，例如聽見音調時呆 若木雞，或著回到發生腳部電擊的隔間內。他們發現，這些軌跡與記憶分數（memory scores）密切相關：那些分數愈低的老鼠可預見一種更為模糊的軌跡，而這些軌跡較強烈 的老鼠則有更好的行為表現，例如在預期電擊時凍住。"在行為層次上，他只是暫停不動 ，但這種解碼「即時記憶」的技術將精確告訴你，他在想什麼，" Dr. Tsien 表示。 一如預期，當老鼠在一小時後，返回發生制約（conditioning）的隔間時，他們一再停住 ，平均來說，時間是在回憶圖案浮現腦中 1.4 秒之後。若他們被置於沒有「足部電擊史 」的設置中，這些老鼠在聽見該音調後也會凍住。 最令人驚訝的發現之一是，當他們聽見此音調 20 秒後，足部電擊的記憶軌跡是唯一會浮 現在他們腦中的記憶：這正是溫和電擊隨後到來的時間。"你認為我們（人類）是唯一能 區分時間的那些？" Dr. Tsien 表示這是「時間記憶」令人意想不到的證據。 記憶問題，這種最基本的認知功能可在任何層次上發生 -- 學習、強化（consolidating ）、儲存或回憶。觀察記憶即時形成的能力應可協助指出問題在哪裡，使更具目標性的研 究與最終治療方法成為可能，Dr. Tsien 表示。 " 如果你不知道基本的生物標記，諸如血糖或胰島素濃度，就很難評估與研究糖尿病。在 不知道記憶軌跡是什麼的情況下，你根本就沒有精確的生理學生物標記來研究記憶，也無 法可靠評估治療記憶失調的效果。我們都知道行為有時相當容易使人產生誤解。" 他提到 ，能夠辨識何種記憶產生以及該記憶有多好，也能顯著形塑機器的發展，那直接受心智控 制而非把雙手當媒介物使用。 這些研究是在海馬迴的 CA1 區域中完成，一個經充分記錄的、形成聯想記憶（ associative memories）的中心。Dr. Tsien 說，其他記憶區域也需進行類似測試。 相關技術已在提升病患的照護。例如，必要運動神經元連接的初步研究正在提升「心控」 義肢的發展，而電極則能幫忙確認發作（seizures，譯註：如伊比力斯症）源於何處。但 是 Dr. Tsien 的記憶試驗能在人身上進行之，還需要花時間並改善非侵入式記錄技術。 ※ 相關報導： ＊ 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 -- 原始網址： http://only-perception.blogspot.com/2009/12/blog-post_31.html --

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