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中国社会科学网讯 以诺贝尔奖获得者、麻省理工学院的神经科学家利根川进(Susumu Tonegawa)为主要作者的研究团队,在1月23日的《科学》杂志上发表论文,介绍了他们的新发现:大脑中的神经回路之间如何配合,以控制具有时间关联的记忆的形成。
利根川进也是麻省理工学院皮考克学习和记忆研究所成员。他表示,“对于我们而言,能将有间隔的事情联系起来非常重要。对动物而言,懂得哪些事件之间应当建立联系,哪些事件之间不可建立联系,非常有用。”他还说,需要采取行动以抵御潜在威胁时,这种能力至关重要。
研究者认为,两个回路之间的互动,使得大脑能够在对轻易就因恐怖而陷入瘫痪与极为大意之间保持平衡。
对于事件的记忆,被称作情节记忆,通常包括三个因素:事物、地点和时间。这些记忆都在大脑的海马体(hippocampus)中生成。为了生成情节记忆,海马体与其紧贴其外的大脑皮质(cerebral cortex)互通信号。这部分大脑皮质也被称作“内嗅皮质”,其包含多个层次,它从大脑的感觉加工区接受光线、声音等感觉信息,然后将信息传送给海马体。
此前的研究,充分揭示了大脑如何联系地点和事物这两种记忆的因素。在海马体中,一些特定的神经元,被称作“位置细胞”。如一个动物处于一个特定位置,或当它想起此位置时就会激活。利根川进表示,但是,当涉及到事物与时间之间的联系,我们的理解就落后了,“我们已经知道了一些,但是与事物-地点之间的联系机制相比还相对较少。”
这篇新近发表于《科学》上的论文,以2011年利根川进实验室的一项研究为基础。此项研究,确定了小白鼠在记忆中联系前后两个事件所必需的神经回路。两个事件为一种声响与轻微的电击,两者相隔20秒时间。这一回路联系着海马体的CA1区的内嗅皮质的第三层。当这种被称作“单突触回路”的回路被破坏掉,动物将无法学会害怕这种声音了。
在这篇新发表的论文中,研究者们报告了先前未知发现的一种回路,这种回路可以抑制单突触回路。信号从一种利根川进实验室发现的兴奋性神经元中发出,因为它们在第二层皮质中组成了环形的群组,故而被命名为“岛细胞”。这些细胞刺激了CA1区的抑制性神经元,后者对于受到单突触回路激活的兴奋性神经元具有抑制作用。这种回路由此制造了一种平衡机制,从而能够限制将两个事件的记忆联系起来的可能性。
利根川进为1987年诺贝尔生理或医学奖得主,也是日本首位诺贝尔生理或医学奖得主。目前在美国从事研究,此前他领导的实验室取得了一系列有关记忆方面的研究成果。







