據物理學家組織網9月11日(北京時間)報道,美國加利福尼亞大學歐文分校神經生物學家通過研究記憶形成機制,以直接刺激小鼠特殊腦區的方式生成了特定的新記憶。這一成果證明記憶機制中的關鍵一環,有助於人們理解和解決學習障礙與記憶紊亂問題。研究人員稱,這是記憶可通過直接操控大腦而形成的首例證據。相關論文發表在《神經科學》雜誌上。
該研究由該校神經生物學與行為教授諾曼·溫伯格和同事共同領導。此前他們曾發現,記憶力的強度受聽覺皮層細胞數量控制。實驗中,研究人員給小鼠聽一個特殊頻率的樂音,同時配合刺激它們大腦的基底核深處釋放乙酰膽鹼(一種與記憶形成有關的化學物質),以提高小鼠對該樂音起反應的腦細胞數量。第二天再給小鼠聽各種聲音。他們發現,當小鼠識別出曾聽過的特殊頻率樂音時,呼吸會變得紊亂。這表明直接刺激大腦變化形成了特定的記憶內容,所形成的記憶具有和自然記憶(包括長期記憶)相同的特徵。
論文中指出,這些發現首次證明了人工誘導特定神經表徵塑形和人工誘導行為記憶之間的關係,表明直接重塑感覺皮層能形成特定記憶。
多年來,溫伯格實驗室一直在研究基底核和乙酰膽鹼對大腦可塑性和具體記憶形成的作用。本次通過直接改變腦皮層上的細胞形成特定記憶,是他們研究工作的頂峰。溫伯格說:“學習障礙和記憶紊亂是許多人面臨的大問題。我們發現的不僅是大腦形成記憶的方法,而是大腦怎樣才能形成有着特定內容的新記憶。我們希望本研究能為預防或解決學習和記憶紊亂這一全球性難題鋪平道路。”
總編輯圈點
如果把大腦的記憶區比作電腦硬盤,既然可以通過控制硬盤上磁性粒子的排列方向,用0和1的簡單編碼實現大數據的存儲、修改和刪除,那麼能不能用一種方法改變腦細胞中用於記憶的化學物質,從而實現對記憶的人工干預呢?本研究就提供了這麼一種方法,證明硬盤原理也適用於大腦記憶,並為從微觀層面研究記憶如何編碼提供了手段。而應用絕不僅是解決記憶障礙這麼簡單,《記憶裂痕》《黑衣人》等科幻電影的構想都有可能實現。

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