科學家發(fā)現(xiàn)用于信息處理和記憶的轉換系統(tǒng)

一組科學家在大腦中發(fā)現(xiàn)了一個用于處理信息和存儲記憶的系統(tǒng)——類似于鐵路道岔如何控制火車的目的地。這些發(fā)現(xiàn)提供了對大腦如何運作的新見解。

“研究人員試圖確定具有專門功能的神經(jīng)回路，但大腦為每個回路執(zhí)行的任務太多而無法達到自己的目的，”紐約大學神經(jīng)科學教授、資深作者安德烈芬頓解釋說該研究發(fā)表在《細胞報告》雜志上。“我們的結果揭示了相同的回路如何承擔多種功能。大腦將神經(jīng)活動的‘列車’從編碼我們的經(jīng)驗轉移到回憶它們，表明相同的回路在信息處理和記憶中都發(fā)揮作用。”

這個新發(fā)現(xiàn)的動態(tài)顯示了大腦如何比以前意識到的更有效地運作。

“當同一個電路執(zhí)行不止一種功能時，協(xié)同、創(chuàng)造性和經(jīng)濟互動就成為可能，”芬頓補充道。

為了探索大腦回路的作用，研究人員檢查了小鼠的海馬體——一種長期以來已知在記憶中發(fā)揮重要作用的大腦結構。他們研究了小鼠海馬體如何從編碼當前位置切換到回憶遠程位置。在這里，老鼠在一個表面上導航，如果它們接觸到某些區(qū)域會受到輕微的震動，從而促使信息編碼。當老鼠隨后回到這個表面時，它們避開了之前受到電擊的區(qū)域——這證明記憶影響了它們的運動。

對神經(jīng)活動的分析揭示了海馬體的轉換。具體來說，科學家們發(fā)現(xiàn)，神經(jīng)元群體中的某種類型的活動模式被稱為齒狀尖峰，它起源于內側內嗅皮層 (DSM)，用于協(xié)調大腦功能的變化。

“鐵路道岔控制著每列火車的目的地，而齒狀尖峰將海馬體信息處理從編碼轉換為記憶，”芬頓觀察到。“就像鐵路道岔使火車轉向一樣，這種齒狀尖峰事件將思想從現(xiàn)在轉移到過去。”

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