你以为记住一件事后,大脑就“大功告成”了?大错特错!芝加哥大学的一项新研究,直接颠覆了我们对记忆的传统认知。
一直以来,神经科学家都认为,突触可塑性在记忆存储中起着关键作用。简单来说,动物遇到新体验时,神经元之间的连接(也就是突触)会根据大脑活动来调整强度。传统观点还认为,两个神经元频繁一起激活,它们之间的连接就会变强;分开活动,连接就会变弱。

但芝加哥大学的研究人员可不这么认为。他们把目光聚焦在对记忆至关重要的海马体区域。研究人员让小鼠在不同环境里跑来跑去,同时记录海马体中的“位置细胞”活动。这些位置细胞很神奇,只有当动物处于房间里某个特定位置时才会被激活,不同神经元的激活位置不同,共同构成了大脑的“认知地图”。
按照以往的认知,小鼠在熟悉环境里,位置细胞活动模式应该是固定的;进入新环境,活动模式才会改变。可实际观察结果却让人大跌眼镜:每次小鼠处于相同位置时,位置细胞的活动都略有不同。这说明,即使在学习之后,与记忆相关的大脑活动还在持续变化。

为了搞清楚是什么在“捣鬼”,研究人员安托万·马达尔建立了海马体神经元的计算模型。经过一番尝试,他发现,一种叫“行为时间尺度突触可塑性(BTSP)”的新规则,比经典的赫布模型更能解释位置细胞活动在学习和熟悉过程中的动态变化。经典的赫布模型只能解释位置细胞活动的小幅度渐变,而BTSP连大幅度的非线性变化都能解释。
虽说这项研究让我们知道了海马体在记忆形成过程中的活动比想象中更活跃,但这些不断变化的神经元表征到底有什么用呢?研究人员推测,它们或许能帮助大脑区分在同一地点、不同时间发生的相似记忆。比如说,你在同一个房间里,有时喝咖啡,有时吃午饭,大脑能通过这些位置细胞活动的变化,记住这些不同的经历细节。
目前,这项研究已经发表在《自然神经科学》杂志上,为我们理解记忆的形成机制打开了全新的大门,说不定未来还能为治疗神经系统疾病带来新思路呢!
参考资料:DOI: 10.1038/s41593-025-01894-6