[S20_Brain] Post#1 資工碩職一 408085105 楊羚

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記憶如何形成? 大腦皮質神經脈衝 replay 為關鍵!

記憶如何形成?一直都是人類想要解開的謎團。在過去的二十年中,囓齒動物的研究證據顯示,大腦可能以獨特的神經元激發和重放(replay)序列來儲存記憶。但是,沒有直接的證據顯示人腦中也有這樣的機制。

近日,美國國家衛生研究院國家神經疾病和中風研究所 Kareem Zaghloul 博士的研究團隊發現,人類透過大腦皮質神經脈衝序列(spiking sequences)來儲存記憶,在我們開始記住過去的經歷時會 repaly 它們。該研究相關結果刊登於《Science》。
在進行這項研究之前,其研究人員正在記錄抗藥性癲癇患者的電流,以監測大腦活動並且追蹤患者癲癇發作的來源。因此,他們也同時監測及研究情節記憶(episodic memory)過程中的神經元活動。

他們分析位於前顳葉、大腦語言中心的單一神經元的放電模式。首先當患者坐在屏幕前並被要求學習單字配對,如 “cake” 配上 “fox”,他們開始記錄該神經元電流。然後,他們發現該神經元的獨特發射模式與學習每個新單字模式有關。隨後,他們向患者顯示 “cake” 這個單字,在患者開始配對 “fox” 這個單字之前的幾毫秒內,發現該神經元重放非常相似的觸發方式。

另外,該研究小組團隊於去年發表的研究指出,在人類正確記住某些東西之前幾秒鐘,可能會在大腦中出現稱為「波紋震盪」(ripple oscillations)的電波。然而,在現今這篇研究中,他們發現顳葉前部記錄的波紋與學習和記憶過程中出現的神經脈衝模式之間存在聯繫。在學習過程中,在另一個內側顳葉的區域記錄的波紋稍早於在前顳葉看到的神經脈衝的 replay。

Zaghloul 博士提到:「我們的研究結果支持大腦中神經元放電模式的協調 replay 與記憶有關的想法。另外,研究如何形成和恢復記憶不僅可以幫助我們了解自己,而且還可以幫助神經元迴路分解記憶障礙。」

 

原文網址:https://geneonline.news/index.php/2020/03/11/replay-of-cortical-spiking-sequences-and-memory/?doing_wp_cron=1585043624.1840341091156005859375