加州理工学院的研究人员在《科学》杂志上发表的一项研究指出,一些记忆会很快消失,而另一些会随着时间的推移而继续。

当你还是个孩子的时候,为什么你能记得你最好的朋友的名字,你已经很多年没见过他了,但是很容易忘记你刚刚遇到的那个人的名字?换句话说,为什么有些记忆会保持几十年不变,而另一些会在几分钟内消失?

研究发现记忆是如何形成和消失的。

利用老鼠模型,加州理工学院的研究人员现在已经确定,强大而稳定的记忆是由一组神经元编码的,所有这些神经元都被同步激活,以提供冗余,并使这些记忆能够随着时间的推移而持续。这项研究有助于理解脑损伤(如中风或阿尔茨海默病)对记忆的影响。

在加州理工学院博士后学者沃尔特·冈萨雷斯的带领下,研究小组开发了一种测试方法,当老鼠学习和记住一个新地方时,可以检测它们的神经活动。在测试中,一只老鼠被放在一个有5英尺长的白色直墙的空间里。沿着墙的不同位置标记独特的符号,例如最右端附近的粗体加号和中心附近的对角线。糖水(老鼠最喜欢的食物)放在空间的两端。当老鼠在探索时,研究人员测量了海马体(大脑中形成新记忆的区域)中特定神经元的活动,这被认为是“团队”的编码位置。

当一只老鼠最初被放在太空中时,它不知道该做什么,一直徘徊到遇到糖水。在这些情况下,当鼠标注意到墙上的符号时,单个神经元被激活。但是在经历了多次追踪之后,老鼠变得熟悉并记住了糖的位置。随着老鼠变得越来越熟悉,越来越多的神经元被墙上的每个符号同步激活。本质上,鼠标是在识别它相对于每个独特符号的位置。

为了研究记忆是如何随着时间流逝而消退的,研究人员将老鼠从太空中转移了20天。然后把它放回太空,形成由更多神经元编码的强记忆的老鼠会很快记住这个任务。尽管有些神经元表现出不同的活动,但在分析大组神经元的活动时,老鼠对轨迹的记忆是可以明显区分的。换句话说,使用一组神经元可以让大脑变得多余。即使一些原始神经元沉默或受损,大脑仍能回忆起这些记忆。

冈萨雷斯解释道:“假设你有一个漫长而复杂的故事要讲。为了保留这个故事,你可以把它告诉你的五个朋友,然后偶尔和他们一起复述这个故事,互相帮助填补记忆中的空白。此外,每次你复述这个故事,你可以带新朋友来学习,这有助于保存和加强你的记忆。以类似的方式,你自己的神经元互相帮助编码记忆,这些记忆会持续存在。”

记忆是人类行为的基础。任何记忆损伤都会严重影响我们的日常生活。作为正常衰老的一部分,记忆力丧失可能是老年人的一个重要障碍。此外,由某些疾病,尤其是阿尔茨海默氏病引起的记忆丧失具有毁灭性的后果,并干扰最基本的日常活动,包括识别亲属或记住回家的路。

这项研究表明,随着年龄的增长,记忆力下降得越来越快,因为记忆是由更少的神经元编码的,如果这些神经元中的任何一个失败,记忆就会丢失。与此同时,这表明有一天,旨在促进更多的神经元募集来编码记忆的治疗可以帮助防止记忆丧失。