楠木軒

“突然忘記幹啥”有了科學解釋!兩組神經元在作祟,南大校友一作

由 習國防 發佈於 科技

楊淨 發自 凹非寺

量子位 | 公眾號 QbitAI

大家可能都有過這樣的經歷:

我剛剛想幹啥來着,怎麼就突然想不起來了?

學界流傳較廣的一種解釋是,人的認知會將日常活動分割成幾個連續性事件。

就以進卧室找鑰匙這一活動來説,就可以分成,打開卧室的門,走進去,找鑰匙等幾個步驟。

他們發現有兩類神經元在創建記憶、處理不同事件時異常活躍。

但也就不可避免會出現突然性遺忘的現象。比如,進到卧室後忘記要幹啥。

直至最近,它背後的理論機制才終於被科學家驗證!

他們發現有兩類神經元在創建記憶、處理不同事件時異常活躍。

這一研究登上了Nature子刊。

大腦是如何創建記憶的

在瞭解整個研究之前,需要get一些概念。

事件分割,正如開頭所言,人們會將連續的外界信息解析成若干個相互關聯的事件。

但帶來的問題是,在完成一件事進入到下一件時,就會達到一種事件邊界

遇到邊界,人們就會容易卡殼、反應遲鈍。

要是這時候外界又有干擾,那就可能會忘記接下來要幹啥。

基於這一背景,本次研究探究了這一過程神經元的表現。

並且重點放在了的邊界上。

硬和軟的區別很簡單,關鍵在於下一個事件(場景)是否還與當下有關。

如果完全不同,即為硬邊界;如果仍是當下場景的一部分,即為軟邊界。這一點,在電影片段上的展現尤為明顯。

於是,研究人員就讓志願者們看起了電影…

志願者為19名癲癇患者(原本20人,1人數據不可用),為了定位疾病發作區域,他們的大腦MTL區域已植入多個電極。

每個志願者需要觀看90個不同的視頻片段,其中包含無邊界(NBs,一個連續的電影鏡頭)、軟邊界(SBs,切到同一電影的新場景)、硬邊界(HBs,切到不同電影的新場景)

在看電影時,研究人員注意到了這樣兩組活躍的神經元。

△杏仁核(藍色)、海馬(黃色)或海馬旁回(紅色)

一組稱為“邊界細胞”,在應對軟、硬邊界時,都很活躍。另一組為“事件細胞”,僅在應對硬邊界時活躍。

因此,研究人員推斷,這兩種類型的細胞在遇到毫無關聯的場景時,活躍程度達到峯值。

屆時大腦處於新記憶的創建狀態。

為了驗證這一推斷,研究人員安排了三部分實驗任務:編碼、場景識別和時間辨別。

在編碼任務中,每隔四到八個片段就會出現一個關於之前電影的問題(例如,有人戴眼鏡嗎?) 。

結果發現,志願者準確回答了這些問題的89±5%。

隨後通過兩個測試(場景識別和時間辨別)來評估個人對視頻片段的記憶。

結果在這兩項任務中發現,軟、硬邊界的存在會增強人們對場景識別的記憶。

其中一個研究者這樣解釋道,這就好比在一個新地方學習,你產生的記憶會更強烈。

南大校友一作

不過這一過程,研究者解釋道,這就好比在電腦上創建文件夾,你把文件存進去。

但當硬邊界響應時,就需要關閉第一個文件夾來創建另一個。

南大校友一作

本次研究由哈佛醫學院、多倫多大學、加州理工學院等機構共同組成。

第一作者是Zheng Jie,哈佛醫學院的研究員,本科畢業於南京大學。

接下來,他們計劃驗證新的論題,多巴胺作為細胞間傳遞信息的化學物質,是否能被用作加強記憶的療法。

論文鏈接:

https://www.nature.com/articles/s41593-022-01020-w#citeas

參考鏈接:

[1]https://www.cedars-sinai.org/newsroom/how-does-the-brain-make-memories/

[2]https://www.witableblog.thats.im/how-does-the-brain-make-memories-researchers-discover-neurons-that-separate-experience-into-segments-then-help-the-brain-time-travel-and-remember-sciencedaily/

— 完 —

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