学习需要神经元有节奏的活动
海马体是大脑中学习的重要结构。位于慕尼黑的马克斯·普朗克精神病学研究所的科学家们发现了它是如何通过输入和输出控制过滤神经元电信号，从而调节学习和记忆过程的。因此，有效的信号传输需要大脑皮层所谓的θ频率脉冲。这些脉冲的频率为3到8赫兹，产生的电活动波在海马体中传播。不同频率的脉冲不会引起传输，或者只有一个弱得多的脉冲。此外，大脑的其他区域通过长期增强作用(LTP)传递信号，这对学习至关重要，只有在活动波发生一段时间后才会发生。科学家们甚至解释了为什么我们在喝了一杯咖啡或处于严重的压力状态后精神上更有效率:在他们的实验中，咖啡因和应激激素皮质酮促进了活动流量。
当我们学习和回忆某件事时，我们必须集中注意力在相关信息上，一遍又一遍地经历它。在老鼠身上进行的电生理实验揭示了为什么会这样。属于马蒂亚斯·埃德尔研究小组的科学家测量了传播电脉冲在老鼠海马体的神经元之间。在荧光显微镜下，他们能够实时观察神经元如何转发信号。
延斯·斯捷潘是该研究所的一名初级科学家马克斯·普朗克慕尼黑精神病学研究所的研究人员首次刺激了海马体的输入区域，特别是θ频率刺激在海马体的CA3/CA1区域产生了有效的脉冲传输。这一发现非常重要，因为从以前的研究中我们知道，大脑中的节律性神经元活动内嗅皮层总是发生在集中注意力接受新信息的时候。通过这一发现，研究人员证明海马体对内嗅信号有高度选择性的反应。显然，它可以区分重要的，因此，可能值得回忆的信息和不重要的信息，并以一种生理上特定的方式处理它。
一种可能的反应是在CA3-CA1突触上形成所谓的信号传输的长期增强作用(LTP)，这通常对学习和记忆至关重要。目前的研究证明，这种CA1-LTP仅在通过海马体的活动波发生一定时间时发生。将此转化为我们的学习行为，例如将图像记忆，我们应该专注地观看它一段时间，因为只有这样我们才会产生足够长时间描述的活动波，以便将图像存储在我们的大脑中。
通过这项研究，马蒂亚斯·埃德尔和他的同事成功地缩小了知识差距。“我们对通过海马三联突触回路进行的神经元交流的研究为我们提供了对生物体学习的新理解。我们是第一个证明长期增强依赖于海马体中传入的感觉信号的频率和持久性的人，”马蒂亚斯·埃德尔说。
