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科学家发现用于信息处理和记忆的转换系统

一组科学家在大脑中发现了一个用于处理信息和存储记忆的系统——类似于铁路道岔如何控制火车的目的地。这些发现提供了对大脑如何运作的新见解。

“研究人员试图确定具有专门功能的神经回路,但大脑为每个回路执行的任务太多而无法达到自己的目的,”纽约大学神经科学教授、资深作者安德烈芬顿解释说该研究发表在《细胞报告》杂志上。“我们的结果揭示了相同的回路如何承担多种功能。大脑将神经活动的‘列车’从编码我们的经验转移到回忆它们,表明相同的回路在信息处理和记忆中都发挥作用。”

这个新发现的动态显示了大脑如何比以前意识到的更有效地运作。

“当同一个电路执行不止一种功能时,协同、创造性和经济互动就成为可能,”芬顿补充道。

为了探索大脑回路的作用,研究人员检查了小鼠的海马体——一种长期以来已知在记忆中发挥重要作用的大脑结构。他们研究了小鼠海马体如何从编码当前位置切换到回忆远程位置。在这里,老鼠在一个表面上导航,如果它们接触到某些区域会受到轻微的震动,从而促使信息编码。当老鼠随后回到这个表面时,它们避开了之前受到电击的区域——这证明记忆影响了它们的运动。

对神经活动的分析揭示了海马体的转换。具体来说,科学家们发现,神经元群体中的某种类型的活动模式被称为齿状尖峰,它起源于内侧内嗅皮层 (DSM),用于协调大脑功能的变化。

“铁路道岔控制着每列火车的目的地,而齿状尖峰将海马体信息处理从编码转换为记忆,”芬顿观察到。“就像铁路道岔使火车转向一样,这种齿状尖峰事件将思想从现在转移到过去。”

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