我們是如何從突觸中提取記憶的? | 知乎問答精選

 

A-A+

我們是如何從突觸中提取記憶的?

2018年07月14日 知乎問答精選 暫無評論 閱讀 4 ℃ 次

【炸不完的回答(18票)】:

好問題,我也對這個問題非常感興趣,但也僅僅知道一些皮毛。算是第一回好好答題吧。

首先糾正一個概念,記憶並不是從突觸當中提取的,雖然突觸連接的改變是學習記憶的基礎,但學習的本質是將先天對刺激的反應(US,如對於電擊的恐懼等)與一種中性刺激(CS,一個特定的環境,一種動作等)相聯繫起來。比如說一隻老鼠學會了轉一圈就會有小米吃,它餓了以後就會不停地轉圈。我們將這種信息提取出來的能力,就是我們的記憶

關於改變突觸連接,我們知道長時程記憶形成的基礎是突觸的可塑性,通過LTP和LTD兩個過程來調控突觸的連接,從而編碼學習記憶。那麼諸如聲音、文字、甚至包括畫面等信息是如何編碼存儲在我們的大腦皮層當中的呢?

現在的研究進展標明的理論是這樣的:記憶在海馬(hippocampus)當中形成,並短暫存儲在海馬當中。隨後短時程記憶當中的大多數隨著時間而遺忘掉(這裡的遺忘是一個主動的過程,受到Rac的調控),而留下的記憶就會進行一個固化(consolidation)的過程,轉移到大腦皮層當中,這個傳遞過程是時間編碼的(temporal coding),通過對電信號的調諧(tuning),也就是你說的改變頻率,來決定這股信號傳向哪、代表著什麼。記憶固化之後,就會散亂分佈(sparse distribution)在不同神經元當中,而不是通常我們想像的,像計算機一樣,這個神經元存儲這個記憶,那個存儲那個記憶,而是散亂分佈在整個神經環路(circuit)上的。之前科學家們就這個問題做過一些實驗,比如說經典的Grandma Cell實驗,分別切除貓腦子的各個部分,發現都不會對同一種記憶產生顯著的影響,而只有切除面積達到一定以後,才會有影響。也就是說,記憶是散亂存儲在諸多神經元上的,哪一個神經元都不是必須的,但是當它們中的大部分受損之後,記憶便會受到影響。

現在對於神經環路的研究也僅僅停留在,當我們喚起(retrieval)某一種記憶時,可以通過G-CamP或電生理等諸多手段,來判斷哪些神經元對於這一種記憶有明顯的反應,來將它們稱為記憶痕跡(memory trace),然後再通過他們電信號/鈣信號的發放頻率來找出相互之間的相關性(correlation),認為相關性較大的神經元之間可能是通過突出相互連接的,以此來摸索記憶的痕跡。

當然,這些記憶痕跡也是隨著時間變化的,今天是這幾個神經元,可能明天就是另外幾個了,直到其達到最穩固的狀態,神經環路通過最少的突觸連接達到存儲記憶的目的。而同時,同一個神經元也可能兼顧多個記憶的memory trace cell的角色,當我們遇到能夠喚醒我們記憶的外界刺激(CS,條件刺激,通過學習與非條件刺激US相聯繫起來)時,這些神經元能夠發放電信號,喚起我們的記憶。

不知道說明白了沒有,要是有人在關注這個問題的話歡迎隨時補充~~

(以上是個什麼鬼)

拖拽至此處上傳

【知乎用戶的回答(0票)】:

這個是關於記憶的input 和output 的問題,先來佔個坑

標籤:-神經科學 -腦科學 -記憶 -生物專業 -神經心理學


相關資源:





給我留言