“巴甫洛夫的狗”這個詞長期以來讓人聯(lián)想到鈴鐺、食物和流口水的狗。盡管這種經(jīng)過驗證的重復(fù)模式模型模仿了各種學(xué)習(xí)過程，但大腦細胞水平上發(fā)生的情況尚不清楚。新罕布什爾大學(xué)的研究人員仔細研究了海馬體，這是大腦中對長期記憶形成至關(guān)重要的部分，發(fā)現(xiàn)參與所謂巴甫洛夫?qū)W習(xí)的神經(jīng)元在此過程中改變了它們的行為并變得更加同步當記憶形成時——這一發(fā)現(xiàn)有助于更好地理解記憶機制，并為未來開發(fā)治療記憶相關(guān)疾病(如癡呆癥、自閉癥和創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙 (PTSD))提供線索。
“海馬體中有數(shù)千萬個神經(jīng)元，但只有一小部分參與了這個學(xué)習(xí)過程，”神經(jīng)生物學(xué)助理教授陳軒茂 (Mao) Chen 說。“在進行巴甫洛夫條件反射之前，這些神經(jīng)元高度活躍，幾乎是混亂的，彼此之間沒有太多協(xié)調(diào)，但在記憶形成過程中，它們的模式從隨機變?yōu)橥?，很可能在大腦中形成新的連接回路以橋接兩個不相關(guān)的事件。
在最近發(fā)表在The FASEB Journal上的這項研究中，研究人員研究了小鼠的巴甫洛夫?qū)W習(xí)模式或反應(yīng)條件反射。一開始，在進行任何重復(fù)性學(xué)習(xí)練習(xí)之前，老鼠并不知道會發(fā)生什么，研究人員使用內(nèi)窺鏡進行特殊成像，發(fā)現(xiàn)神經(jīng)活動是無序的。但在重復(fù)與條件刺激(如音調(diào)或鈴聲)相關(guān)的不同任務(wù)后，老鼠開始識別這種模式，并且高度活躍的神經(jīng)元變得更加同步。研究人員假設(shè)，如果不形成同步，動物就無法形成或恢復(fù)這種類型的記憶。
在 1890 年代，俄羅斯心理學(xué)家 Ivan Pavlov 發(fā)現(xiàn)了經(jīng)典條件反射，即通過重復(fù)的鈴聲模式向他的狗發(fā)出信號，表明食物即將送達并刺激唾液分泌。這種習(xí)得的行為對于情景知識很重要，情景知識是學(xué)習(xí)詞匯、課本知識和記憶帳戶密碼等事情的基礎(chǔ)。異常的學(xué)習(xí)過程和記憶形成與許多疾病有關(guān)，如癡呆癥、自閉癥和創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙。與這些與認知功能障礙相關(guān)的疾病作斗爭的人可能難以保留記憶，甚至可能形成太強的記憶，與 PTSD 患者一樣。新罕布什爾大學(xué)的研究人員認為，了解經(jīng)典條件反射如何塑造大腦神經(jīng)連接的基本原理可以加快未來對這些疾病的治療方法的開發(fā)。
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