大脑深处有细胞在盖时间戳——研究者们正在解开记忆的“时间”之谜( 二 )


此外 , 研究人员发现 , 基于整组神经元的活动也可以解码不同时刻 , 而这也正是人脑存在时间细胞的证据 。 “我们发现有些时间细胞在两种不同任务切换时活动 , 而有些在全过程一直都在放电 。 参与者的时间细胞在不停活动着 , 贯穿整个试验过程 , 为每个事件盖上了时间戳 。 ”Self说道 。 然而事实上这些细胞也同时记录了我们记忆的内容(即“我们做了什么”以及“什么时候做的”) , 这让真相变得越加复杂 。 他解释道:“我们还没完全理解记忆编码过程 , 但是海马体的活动方式似乎同时提供了经历的时间和内容 。 ”

Self认为时间信息和经历的内容都整合在了一个信号中 , 但是相关机制还需要更多研究来探索 。 “如果您记起最初看见了您的朋友但是没有记起‘他在超市旁边走动’这一编码事件所需的背景信息 , 那您往往也记不清这是什么时候发生 。 我们未来的研究旨在理解时间信息与内容信息两者是如何结合并最终形成记忆的时间结构的 。 ”他说道 。
这个结果似乎和之前大鼠实验的结果相似 , 提示了时间细胞同样也是“内容细胞” , 它们对同一个刺激做不同方面的信息提取 , 既编码时间也编码内容 。 “大鼠海马体中的时间细胞也是记录大鼠所处位置信息的地点细胞 。 看来海马体细胞是多维度的 , 它们通过不同放电方式来编码我们经历的不同方面 。 ”
StefanLeutgeb是加利福尼亚大学圣迭戈分校(UniversityofCaliforniaSanDiego)神经科学系主任 , 他认为这篇论文解答了人类时间细胞的关键问题 。 “这个研究做了一系列重要贡献 。 最主要的是 , 它验证了时间细胞不仅仅存在啮齿类动物海马体中 , 并且以较高的比例存在于人类海马体中 。 实际上 , 这项研究发现人脑中时间细胞的比例比之前发现的要高 。 ”Leutgeb说道 。
这项发现也许能解释为什么有些某一脑半球的海马受损的人能记起发生的事 , 却记不清它们的正确顺序 , 这也是阿尔兹海默症和其他神经退行性疾病患者们面临的一个问题 。 “幸运的是 , 能够清楚这些细胞在记忆过程中做的贡献 , 让我们更有可能明确某些疾病记忆功能损伤的原因及治疗方法 。 ”奥斯陆大学(UniversityofOslo)生理系副教授JrgenSugar说道 。
研究者们希望进一步加深对该领域的研究 。 BradleyLega是德克萨斯大学西南医学中心的神经外科副教授 , 也是首次发现人脑存在时间细胞的研究的通讯作者 。 他说:“下一步是开发调控时间细胞活动及其通路的方法 , 为记忆恢复或增强提供神经调控策略 。 研究者们可以监测时间细胞的活动 , 以明确在施加电脉冲这一过程中发生了什么 。 ”
一些科学家认为这项研究在未来可以辅助人类开发“人造记忆”技术——在脑内放置电极 , 然后通过电脑插入或删除记忆 。 这项技术可能会引发有关操纵记忆的伦理问题 , 但其实现之日还非常遥远 。
这种可能实现的技术可以用于治疗创伤后应激障碍或阿尔兹海默病 。 Jrgen说:“开发出能插入或删除记忆的仪器真是令人兴奋 , 但是我也不知道该如何管控这些技术以防止恶意使用(比如插入虚假记忆或删除重要记忆) 。 相比之下 , 我认为集中精力来预防记忆障碍的发生更为合理 。 ”
他还说道:“我希望 , 这些以人为对象的研究能帮助我们了解人类时间细胞在编码记忆和回忆某个瞬间时起的作用 。 这项新兴研究将会帮助我们了解大脑如何分清记忆的时间顺序 , 那时全人类都会为之振奋 。 ”
撰文:AbdulrahmanOlagunju , 科普文章作者与尼日利亚伊巴丹大学高级医学研究所毕业研究生 。
翻译:孙正杰
审校:安君
引进来源:科学美国人
【大脑深处有细胞在盖时间戳——研究者们正在解开记忆的“时间”之谜】本文来自:中国数字科技馆

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