大脑如何创建和存储记忆？睡眠对记忆至关重要

▲记忆形成示意图

最近，美国国立卫生研究院的国立神经疾病和中风研究所的项目主任Nick Langhals博士和他的团队利用新技术发现了大脑创建和存储新记忆的机制。该研究的资深作者，来自纽约大学的教授György Buzsáki提出：“人们普遍认为，一种叫做海马体的大脑结构在我们睡眠时把新的信息变成永久的记忆。我们的研究发现在睡眠时，神经放电产生的高频脉冲即海马部位的涟漪，有助于记忆储存。”该研究的共同第一作者、纽约哥伦比亚大学的助理教授Dion Khodagholy说到：“我们第一次观察到该现象时，甚至认为这是错误的。因为它从来没有被发现过。”

NeuroGrid由一系列的微小电极组成，彼此相连像一条毯子。研究人员将其放在大脑的一个区域，每个电极可连续监测一组不同的神经元的活动。通过使用尖端的NeuroGrid系统和利用放置在大脑深处的记录电极，研究人员检测到了大鼠在非快速眼动（NREM）睡眠时期，大脑中几个部分的活动情况。哥伦比亚大学助理教授Jennifer Gelinas表示：“这种特殊的装置，可以让我们看到同一时间内大脑的多个区域。”研究小组还惊讶地发现，大脑皮层和海马之间的涟漪同时出现，表明两个区域在大鼠睡眠时会有交流。因为大脑皮层被认为是记忆的储存场所，研究人员推测这种神经对话可以帮助大脑保留信息。

为了验证该猜想，他们利用两组大鼠，一组是在迷宫中训练过的、可以找到奖励的大鼠，另一组是在迷宫中随意探索的大鼠，随后研究人员监测了两组大鼠在非快速眼动睡眠时期的大脑的活动。结果表明后一组大鼠在探索迷宫前后海马和大脑皮层的涟漪不再同步。而经过训练的大鼠，海马和大脑皮层的涟漪则十分同步，这是由于学习任务增加了这些区域之间的联系，表明这种交流对于记忆的创造和储存是非常重要的。

该团队希望能将 NeuroGrid技术运用到接受过脑部手术的人中，以观察在人类大脑中是否有同样的涟漪。研究人员还计划在动物中进行操纵神经放电实验，来促进或抑制记忆的形成，进而确认涟漪的重要性。Gelinas.教授说：“确定记忆形成过程中特定的神经模式，可以让我们更好的理解记忆，甚至在未来可以解决记忆障碍。”

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编辑：张梦  程建兰

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