当新记忆产生时,老鼠的大脑是如何重组旧记忆的

海马神经元的共活化结构。每个节点代表一个神经元。资料来源:Giuseppe P. Gava等人

牛津大学和帝国理工学院的研究人员在老鼠的记忆中绘制了新的经历是如何重组现有记忆结构的。

他们发现,能够整合新信息,同时让新旧记忆相互作用,而不是为了给新记忆腾出空间而忘记旧的经历。

发表在自然神经科学来自牛津大学和伦敦帝国理工学院的团队设计了一个实验-建立对象之间关系模型的数学结构-来研究如何集成的记忆。

他们设置了一个任务,让老鼠知道在一个新环境的特定隔间里含有糖。在特定地点和奖励之间形成这种新的联系之前和之后,老鼠还探索了一个熟悉的环境。

这使得科学家们能够观察到新记忆的形成是如何影响海马体神经元之间的共同活动模式的,海马体是大脑的一个区域,在学习和记忆中起着重要作用。他们发现当老鼠在海马体中回忆旧的记忆时,当老鼠在海马体中植入新记忆时,描述的协调神经元放电模式(共同活动)发生了变化。

当新记忆产生时,老鼠的大脑是如何重组旧记忆的

海马神经元参与记忆的形成和保留。信贷:在上面

研究小组还发现,在学习过程中,神经元之间的协同活动模式沿着“神经元活动空间”的特定方向展开。结果表明,“新颖性”、空间位置和奖励体验是整合新记忆过程中的关键因素。他们还发现,活跃度高的细胞构成了每个记忆的核心,而活跃度低的细胞则有助于在整个行为事件中“随需应变”的共同活动模式,以隔离个人经历。

这一发现强调了海马神经元的重要分工。牛津大学首席研究员大卫·迪普雷特教授说:“这项研究为海马体持续存储和回忆多种记忆的网络机制提供了新的解释。”神经科学家现在正在实施新的方法,如体内成像,通过几天或几周的学习经验来监测大规模的神经元种群,以更多地了解这一过程。”

这项研究为我们提供了一种新的方式来研究海马体中多重记忆的存储和回忆的网络机制。这项研究的合著者、帝国理工大学生物工程系的西蒙·舒尔茨教授说:“这项研究强调了跨学科方法理解大脑的价值——从工程学和数学的角度来看记忆,我们能够梳理出基于传统方法研究不可能得到的见解。。"

神经科学家现在正在设计和探索随着时间推移监测大规模神经网络的新方法,他们也对衰老对新记忆存储方式的影响感兴趣。

更多信息:将新记忆整合到海马体网络活动空间。Nat >(2021)。doi.org/10.1038/s41593 - 021 - 00804 - w

期刊信息:自然神经科学