追憶往昔時，你的腦細胞並非連續放電
- 發佈時間：2016-03-19 01:29:50 來源：科技日報 責任編輯：羅伯特
科技日報北京3月18日電 （記者常麗君）當你回憶過去讀過的詩句時，按以往神經科學家理論，你調用的名為“工作記憶”的腦系統及細胞會連續放電。但麻省理工學院科研人員17日稱，他們的最新研究改變了這一理論，那時候大腦並非連續放電，他們併為此建立了“工作記憶”新模型。
麻省理工學院（MIT）科研人員表示，他們發現當“工作記憶”系統提取以往資訊時，神經元放電是一種斷續的、週期性的協同爆發過程。這種方式能幫大腦在工作記憶中同時保持多種內容。MIT皮考爾學習與記憶學院教授厄爾·米勒説，通過這些不同時間的爆發過程，你才能在記憶中想起一個個不同的事物。米勒解釋説，自上世紀70年代初開始，實驗顯示當“工作記憶”系統想起某個事物時，一些神經元集群就會連續放電。但這是把幾秒甚至幾分鐘的腦活動綜合平均考慮的結果，並非大腦真正的活動方式。
據介紹，研究人員在實驗中讓動物看一系列三色方塊。受訓動物一旦發現有方塊改變顏色，會做出反應。他們發現，當相關內容出現在“工作記憶”系統中時，動物前額葉皮層的神經元集群被激活，短暫爆發放電。在任務開始、編碼資訊、任務結束、記憶被讀取時，這些爆發現象最為頻繁。
新研究的論文第一作者、皮考爾研究所博士米卡埃爾·蘭德奎斯特為此構建了新模型，能很好地解釋這些發現。按照新模型，神經元通過突觸長度的迅速變化來存儲資訊。短暫爆發是在這些神經元突觸中“寫入”資訊，週期性地再爆發是按需要鞏固資訊。這些爆發過程産生了伽馬頻段（45—100赫茲）的協調活動波，就像一個人在觀察數據時産生的腦電波。這些波斷續地發生，中間有間隔，每個神經元集群編碼一項特定內容，産生不同的伽馬波爆發。
米勒説，就像多年來你聽隔壁房間傳來的音樂，能聽到的都是重低音的部分，所有細節都漏掉了。如果離得足夠近，就會發現更多東西。大腦確實是以一種斷續的、週期性的方式工作，發送著一批又一批的資訊包。
總編輯圈點
我們何時才能徹底了解自己的“司令部”呢？目前甚至不敢説已認識到皮毛。雖然已知大腦是由數十億個神經元組成的器官，但對於它的運作模式還知之甚少，也動不動就推翻了舊有觀念。不過，也正是仰仗不斷刷新的認知，我們才有可能對大腦神經通路的工作方式越探越深，理解腦功能，征服腦疾患，進而開發出更先進的腦型電腦。
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