每一段記憶包含三元組{what，where，when}={事件，地點(diǎn)，時(shí)間}。來(lái)自MIT的腦神經(jīng)研究人員目前已經(jīng)找到了我們大腦中處理時(shí)空關(guān)系的腦區域，這塊區域位于海馬體和一片被稱(chēng)為嗅皮層(entorhinal cortex)的區域附近。
這塊區域會(huì )將某一個(gè)記憶片段按時(shí)空劃分到兩個(gè)不同的信息流中去。然后兩群神經(jīng)元會(huì )在某一區域對信息進(jìn)行確認，并傳遞到大腦深處，研究人員暫時(shí)將此區域的細胞命名為海細胞(ocean cells)和島細胞(island cells)
而此前的理論認為掌管和處理記憶的功能模塊主要是海馬體，而將記憶事件的背景和時(shí)間信息進(jìn)行分離的工作也由它獨立完成。而此次的研究發(fā)現，在信息流傳遞到海馬體之前，就已經(jīng)按時(shí)空對事件進(jìn)行了剝離。
“這就意味著(zhù)，在海馬體上層有一個(gè)二叉結構，一條通路向海馬體輸送時(shí)間信息，另一條向海馬體輸送空間上下文信息?！眮?lái)自MIT的神經(jīng)認知學(xué)專(zhuān)家Chen Sun描述到。
這個(gè)部件剛好位于海馬體外的連接海馬體和其他皮層區域的內嗅皮質(zhì)附近，進(jìn)入海馬體之后信息會(huì )匯集其他的感官信息形成一個(gè)完整的記憶。
雖然Susumu Tonegawa在若干年前就發(fā)現海細胞和島細胞的存在，不過(guò)這些年來(lái)他們一直致力于研究他們的功能，以及在記憶過(guò)程中所扮演的角色。
在2014年 Tonegawa實(shí)驗室就在報告中描述到：島細胞一般聚集成一個(gè)一個(gè)的小簇，他們周?chē)?zhù)大量的海細胞，通過(guò)解剖學(xué)發(fā)現這些細胞是構成若干個(gè)記憶快速相連的基礎。在新的生機研究中，該團隊發(fā)現在發(fā)生某個(gè)記憶事件時(shí)，海細胞需要先建立一個(gè)關(guān)于空間信息的表述。
海細胞對記憶的上下文關(guān)系非常重要，當你走在圖書(shū)館的書(shū)架間、過(guò)馬路、乘上一輛地鐵，你的記憶對不同的上下文構建不同的空間信息。
研究人員通過(guò)熒光分子標記對小鼠進(jìn)行了研究，找到了這兩類(lèi)不同的細胞簇。當神經(jīng)元活動(dòng)時(shí)，相關(guān)單元的電信號會(huì )激發(fā)使得標記的鈣分子被點(diǎn)亮。他們將老鼠放在不同環(huán)境中，讓他們進(jìn)行分辨；或者聯(lián)系兩個(gè)時(shí)間上的關(guān)聯(lián)事件時(shí)，他們可以看到那些細胞處于活躍狀態(tài)。
他們還使用了一種被稱(chēng)為光遺傳學(xué)技術(shù)(optogenetics)的手段，可以通過(guò)光來(lái)控制神經(jīng)元的活動(dòng)，這種技術(shù)能夠用來(lái)研究當海細胞和島細胞沉默時(shí)，他們的行為會(huì )發(fā)生怎樣的變化。
如果對海細胞的活動(dòng)進(jìn)行封鎖，老鼠無(wú)法繼續將足部受到的沖擊與當前環(huán)境的威脅聯(lián)系起來(lái)。通過(guò)調結控制島細胞的時(shí)間長(cháng)短，他們能夠調節老鼠們記憶片段之間的聯(lián)系。
之前的研究中，他們還發(fā)現大細胞的放電速率與動(dòng)物的移動(dòng)速度有關(guān)，他們相信島細胞能夠幫助我們更好的記錄空間信息。而海細胞就幫助我們確定相關(guān)的時(shí)間信息。
而海馬體收到的不同信息流：海細胞將信息輸送給CA3細胞，而島細胞將信息投遞給CA1細胞。
他們還將在今后繼續要就內嗅皮質(zhì)嗅皮層和其他腦細胞的關(guān)聯(lián)性進(jìn)行研究，這些信息進(jìn)一步輸送到深層大腦之后會(huì )怎樣被處理，從而創(chuàng )建為一個(gè)完整的記憶模塊。
[鄰家怪蜀黍 via zmescience]
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