《人类“记忆重现”时的全脑激活模式 》

  • 来源专题:再生医学与脑科学
  • 编译者: 苑亚坤
  • 发布时间:2024-09-29
  • 将离散的经历整合成一个连贯的叙述,塑造了认知地图,为我们的经历提供了结构化的心理表征。在这个过程中,过去的记忆被重新激活并按顺序重播,促进海马-皮质对话。然而,与记忆的顺序重新激活(或重播)相吻合的全脑参与在很大程度上仍未得到探索。在这项研究中,采用同步EEG-fMRI,捕捉了记忆重放的空间和时间动态。研究发现,在心理模拟过程中,过去的记忆会像 EEG 检测到的那样以快速序列重播。这些瞬时重放事件与海马体和内侧前额叶皮层中 fMRI 活动的增加有关。重放的发生加强了海马体和默认模式网络之间的功能连接,默认模式网络是一组代表认知地图的关键大脑区域。另一方面,当受试者在学习后处于休息状态时,任务相关项目的记忆再激活比学习前休息更强,并且还与海马激活增强和海马与内嗅皮层的连接增强有关。总之,该研究结果强调了与瞬态记忆再激活及其顺序重放相关的分布式、全脑参与。

  • 原文来源:https://www.nature.com/articles/s41467-024-51582-5?fromPaywallRec=true
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  • 《科学家们实时监控大脑对记忆的回放 我们的大脑使用不同的触发模式来储存和回放记忆》

    • 来源专题:生物安全网络监测与评估
    • 编译者:yanyf@mail.las.ac.cn
    • 发布时间:2020-03-09
    • 在一项针对癫痫患者的研究中,美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)的研究人员在患者接受记忆测试时,监测了数千个被称为神经元的脑细胞的电活动。他们发现,当病人学习一组单词时,细胞的放电模式会在他们成功记住这组单词前的几分之一秒内被重新播放。这项研究是美国国立卫生研究院临床中心对耐药癫痫患者进行的试验的一部分,这些患者的癫痫发作无法用药物控制。 “记忆在我们的生活中扮演着重要的角色。凹槽一样音符被记录在记录,看来我们的大脑储存记忆的神经活动模式,可以重放一遍又一遍,”卡里姆扎格卢勒说,医学博士,博士,在美国国立卫生研究院neurosurgeon-researcher国家神经疾病和中风研究所(研究所)和该研究的资深作者发表在《科学》杂志上。 Zaghloul博士的团队一直在记录耐药癫痫患者的电流,这些患者暂时生活在通过外科手术植入电极来监测大脑活动的环境中,希望以此来确定患者癫痫发作的根源。这段时间也为研究记忆期间的神经活动提供了机会。在这项研究中,他的团队检查了用来储存我们过去经历记忆的活动,科学家们称之为情景记忆。 1957年,癫痫患者H.M.的病例为记忆研究带来了突破。H。为了防止癫痫发作,医生通过手术切除了他大脑的一部分,之后他就不记得新的经历了。从那以后,研究指出,情景记忆是作为神经活动模式被储存或编码的,当我们的大脑被类似熟悉气味的气味或朗诵曲的重复片段这样的事情触发时,我们的大脑会重放这些活动模式。但这究竟是如何发生的还不得而知。 在过去20年里,啮齿动物的研究表明,大脑可能以独特的神经元放电序列来储存记忆。在加入Zaghloul博士的实验室后,Alex P. Vaz, b.s., M.D.他是北卡罗莱纳州达勒姆市杜克大学的博士生,也是这项研究的负责人,他决定在人类身上测试这一想法。\ “我们认为,如果我们仔细地看着我们已经收集的数据从病人身上我们可以找到一个在人类记忆和神经元活动模式之间的联系,类似于啮齿动物,“Vaz说,生物专攻破译身体产生的电信号的意义。 为此,他们分析了位于大脑语言中枢——前颞叶的单个神经元的放电模式。当患者坐在屏幕前并被要求学习“蛋糕”和“狐狸”等词对时,电流被记录下来。研究人员发现,单个神经元独特的放电模式与学习每个新单词模式有关。之后,当一个病人看到其中一个词,比如“蛋糕”,一个非常相似的放电模式在病人正确回忆配对词“狐狸”之前的几毫秒被重新播放。 “这些结果表明,我们的大脑可能会使用不同的神经刺激活动序列来存储记忆,然后当我们回忆过去的经历时,就会回放这些活动,”Zaghloul博士说。 去年,他的团队发现,在我们正确记忆某件事之前的几秒钟,大脑中可能会出现一种叫做“涟漪”的电波。在这项研究中,研究小组发现了记录在前颞叶的波纹和在学习和记忆中看到的尖峰模式之间的联系。他们还发现,在另一个叫做内侧颞叶的区域所记录的波纹,比学习过程中在前颞叶所看到的放电模式的重现稍早。 Zaghloul博士说:“我们的研究结果支持这样一种观点,即记忆涉及大脑中神经元放电模式的协调回放。”“研究我们如何形成和检索记忆不仅可以帮助我们了解自己,还可以帮助我们了解神经回路在记忆障碍中是如何崩溃的。
  • 《鱼类保存DNA的“记忆”远比人类更好》

    • 来源专题:生物安全网络监测与评估
    • 编译者:yanyf@mail.las.ac.cn
    • 发布时间:2019-08-12
    • 我们都熟悉鱼类记忆力差的常见神话,但它转变为它们的DNA能够比人类拥有更多的记忆力。 在最近发表在“自然”杂志上的一项研究中,奥塔哥大学的研究人员报告说,“DNA甲基化”形式的记忆在几代鱼之间得以保留,而人类几乎完全被删除。 DNA通常被比作一本大书,其中的文字代表了生活的使用说明书。 DNA甲基化编码了我们才刚刚开始理解的其他信息 - 有点像在书的边缘发现手写笔记,说明哪些页面是最重要的,或记录新获得的信息。在人类中,每一代都会去除这些音符,但这显然不会出现在鱼类中。 该研究的第一作者,奥塔哥大学解剖学博士生Oscar Ortega阐述; “甲基化位于DNA之上,用于控制哪些基因被打开和关闭。它还有助于确定细胞的身份和功能。在人类和其他哺乳动物中,DNA甲基化在每一代都被删除;但是,我们发现全球在我们研究的鱼中根本没有发现DNA甲基化记忆的消除。“ 近年来,人们越来越关注这样的观点,即战争或饥荒等重大事件可以通过改变DNA甲基化模式的遗传对后代产生持久影响。虽然这些“跨代”DNA记忆效应似乎具有潜在的重要性,但由于发育过程中DNA甲基化擦除事件,人们认为这种情况极为罕见。然而,由于鱼显然没有这些擦除事件,它们似乎可以通过甲基化形式的DNA传递生命体验。 奥塔哥解剖学系研究小组负责人兼高级讲师Tim Hore博士表示,该研究的结果为科学家研究如何将一代人的事件记忆传递给下一代人提供了新的途径。 “哺乳动物生物学家长期以来一直在努力寻找可靠的例子,证明DNA甲基化模式的改变传递给后代;但在重复研究中只有少数人已被证实。但是,与人类不同,DNA甲基化在每一代都没有被删除。至少有些鱼。因此,我们认为通过DNA甲基化的代间记忆转移在鱼类中可能更为常见,“霍尔博士说。 同样发表于Nature Communications的是来自Garvin Institute(澳大利亚)的补充研究,证实了Otago的观察结果。 “立即验证我们的结果是否稳健真的很棒 - 他们使用了不同的技术和开发样本,但得出了与我们相同的结论,”Hore博士补充道。 研究人员希望这种关于DNA甲基化遗传的新知识将推动对从父母传给后代的分子秘密的新理解,最终重写我们所知道的生命册。