探索大腦比探索太空還難,科學傢終於觀察到,記憶在大腦中的形成

你知道人類的大腦記憶儲存量如果換算成計算機的單位該有多少GB嗎?

探索大腦比探索太空還難,科學傢終於觀察到,記憶在大腦中的形成

曾經有科學傢研究過一種小鼠的大腦,它們的大腦隻有13個神經元,這13個神經元就能儲存1TB左右的數據。而人類的大腦中的神經元多達1000億,這1000億個神經元還能相互聯結稱100萬億個節點,這個數量是銀河系的恒星幾百倍。由於人類大腦的目前開發程度隻有10%,但是它已經能夠儲存7.6億TB的數據,換算成GB,大概是7600億GB!

探索大腦比探索太空還難,科學傢終於觀察到,記憶在大腦中的形成

人類的記憶,看起來是一件簡單的事,比如記一個電話號碼,讀幾次就記下來,但是記憶在大腦中的形成可不是一個簡單的過程。同樣一件事,每個人的大腦用來記憶這件事的事件序列都千差萬別,為什麼會這樣?記憶究竟儲存在哪裡?人們在回憶時,大腦中究竟發生瞭什麼?這些一直以來都是科學研究中非常熱門的主題。

最近發表在《科學》(Science)雜志上的一項新研究表明,大腦可能會利用不同的序列來儲存記憶,然後在神經元中用不同的電模式來重放。

探索大腦比探索太空還難,科學傢終於觀察到,記憶在大腦中的形成

這項研究作為抗藥性癲癇患者臨床試驗的一部分,美國國立衛生研究院(NIH)的研究人員實時監測並記錄瞭大腦的電活動。當記憶在病人身上被激發時,大腦顯示出獨特的神經模式,可以用來儲存記憶並在以後回放。

先前的研究表明癲癇和大腦中儲存記憶的部分可能有聯系。1957年,27歲的美國人亨利·莫萊森接受瞭雙側內側顳葉切除術,手術切除瞭他的一部分大腦,以阻止他的癲癇發作,但手術後他的大腦再也無法形成新的記憶。

探索大腦比探索太空還難,科學傢終於觀察到,記憶在大腦中的形成

而在這項新的研究中,電極被手術植入癲癇患者體內,以試圖確定癲癇發作的來源。這些電極記錄瞭病人坐在屏幕前學習“蛋糕”和“狐貍”等詞對時大腦中的電流變化。每一個新的連接都與大腦語言中心的一種獨特的神經放電模式有關,而這個語言中心位於大腦的前顳葉部位 。當一個病人後來看到其中一個詞時,一個相似的模式在病人回憶起它的一對詞前幾毫秒被重放。

探索大腦比探索太空還難,科學傢終於觀察到,記憶在大腦中的形成

“記憶在我們的生活中起著至關重要的作用。正如音樂音符被記錄為唱片上的凹槽一樣,我們的大腦似乎把記憶儲存在神經放電模式中,這些模式可以一遍又一遍地重播,”這項研究論文的主要作者、研究員卡裡姆·紮格盧爾(Kareem Zaghloul)醫學博士在一份聲明中說。

這種活動似乎可以用來儲存過去經歷的記憶,稱為情景記憶。情景記憶的恢復被認為依賴於重現過去的經驗,這些經驗是由熟悉的氣味或特定的歌曲觸發的。

探索大腦比探索太空還難,科學傢終於觀察到,記憶在大腦中的形成

紮格盧爾說:“我們的研究結果支持這樣一種觀點,即記憶涉及到整個大腦神經元放電模式的協調回放。”研究我們如何形成和恢復記憶,不僅有助於我們瞭解自己,也有助於我們瞭解神經回路在記憶障礙中是如何崩潰的。”

這項研究隻觀察到瞭大腦在記憶形成時的電流變化,並不能直接觀察到大腦內部的結構變化。對於人類大腦這個神經節點比銀河的恒星數量還多的“超級計算機”,科學傢們探索起來,真的比探索太空還難。由此我們可以意識到,生命從起源開始,走過35億年的歷史,才形成今天如此復雜的我們,這個過程是如此的艱難而偉大。

探索大腦比探索太空還難,科學傢終於觀察到,記憶在大腦中的形成

Published in News by Awesome.

發佈留言

發佈留言必須填寫的電子郵件地址不會公開。 必填欄位標示為 *