大腦有“專線”處理時空資訊
- 發佈時間：2015-09-25 03:29:45 來源：科技日報 責任編輯：羅伯特
科技日報北京9月24日電 （記者常麗君）一段記憶通常包含何事、何時、何地三要素。最近，美國麻省理工學院（MIT）科學家發現大腦中有一個特殊線路，能處理記憶要素“何時”與“何地”。該線路在一個叫做內嗅皮質的腦區，緊鄰海馬體，能把“位置”和“時間”分成兩股資訊流，負責傳遞這些資訊的神經元稱為“海洋細胞”和“島細胞”。
海馬體是記憶形成的關鍵腦區。以往模型認為，海馬體能把時間資訊從皮質資訊中分開。而新研究顯示，這些資訊在到達海馬體之前就已經被分開了。論文責任作者之一、MIT腦與認知科學研究生孫晨（音譯）説，這表明在海馬體上游有對分的功能，可把資訊一分為二，一條路向海馬體輸入時間資訊，而另一條輸入情境表徵。“海洋細胞對情境表徵非常重要。當你在圖書館、過馬路、坐地鐵時，這些事件在記憶中有著不同情境。”
在以往研究中，論文高級作者、日本理研-MIT神經線路遺傳學中心主管利根川進（音譯）和同事識別出了島細胞和海洋細胞，併發現島細胞的放電頻率取決於動物移動的速度，大腦要形成對兩個相繼發生事件的連續記憶，島細胞必不可少。而在新研究中，他們發現要形成代表事件發生地點的位置表徵，海洋細胞也必不可少。
據物理學家組織網23日報道，研究人員讓小鼠執行區分兩個不同環境或把兩個有時間關聯的事件聯繫起來的任務，利用熒光分子標記和光基因學技術，控制並觀察小鼠神經元活動及其行為變化。他們發現，當抑制海洋細胞活動時，小鼠無法把特定環境和腳部受過電擊的恐懼記憶聯繫起來；而控制島細胞，能延長或縮短記憶中關聯事件之間的時間跨度。以往實驗表明島細胞能幫動物辨別空間方向，新實驗表明海洋細胞能幫小鼠確定它某個時間在哪。
研究人員還發現，這兩個從內嗅皮質區出來的資訊流會進入海馬體的不同部位：海洋細胞將資訊送到CA3細胞和齒狀回區，島細胞則發送到CA1細胞。相關論文發表在23日的《神經元》雜誌上。
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