《Cell》杂志发文质疑记忆形成的硬连线信息输入模式

　　

人类大脑有一个区域的细胞负责连系感官信号和动作行为，并将这些关联储存为记忆。形成这些连系的细胞曾被认为是高度稳定稳固的细胞。

最近，哈佛医学院在小鼠身上的一项研究结果对这一理念提出了挑战，研究人员揭示，负责这些任务的神经元未必稳定，它们比人们想象的更灵活。这一质疑传统观念的大胆研究发表在8月17日的《Cell》杂志。

研究人员说，他们的结果表明神经网络高度具有可塑性，比人们想象的更容易整合新信息。无需形成单独的神经元新链接，神经元的这种可塑性让生物体更擅长学习。

此外，研究人员说，一旦某个记忆不再被需要了，它所占用的神经元实际上能很容易地被重新分配新任务。

哈佛医学院神经生物学助理教授、文章通讯作者Chris Harvey说：“我们的工作指示出神经元高效工作的原因，它们在保存旧记忆的同时权衡了新信息的融入。”

研究人员对小鼠进行了为期1个月的视觉迷宫训练，同时分析小鼠脑部有关导航决策区域的活跃图像。研究人员指出，神经元并非保持一个稳定的模式，相反，形成迷宫奔跑记忆的神经元一直不断变化。Harvey说，单个神经元持续几天都执行同样的工作，然后切换。训练几周后，我们开始看到神经元整体格局的变化。

实验过程

小鼠被放置在跑步球上，跑步球前是一个计算机生成的大屏幕。屏幕中黑色提示代表右转，白色提示代表左转，与此同时，小鼠数百个负责空间决策的神经元被捕捉成像。

几个星期内这些导航信息连系就会坚固地被建立起来。一开始，一切都如研究人员预测的一样，负责与黑色和白色信号连接的神经元可以被明显的区分开来。

然而，随着时间的推移，神经元间的线索开始变得模糊，记忆模式开始在神经元上漂移。研究人员观察到，一个本应与黑色提示有关的神经元失去了属于它的特化并被另一个神经元替代，或者它甚至开始与白色提示联系在一起。

太意外了

本文第一作神经生物学系研究生Laura Driscoll说：“我们本来确信建立起来的神经细胞每天都执行同样的工作，因此最初的实验设计是希望用这种‘稳定’的模式作为基线（baseline）。但结果太意外了，神经元的角色竟然发生了改变，我们不得不重新思考整个研究计划。”

为了测试该记忆模式是如何发生改变的，研究人员向迷宫中引入了第三种提示，一些图形信息。在小鼠学习新线索的过程中，除了个别神经元发生了重置，整体活动模式实际上变化很小。这是一个新发现，但它为“神经元记忆储存网络是极具灵活性”的观点提供了证据。

研究人员推测，不同大脑区域的神经元的稳定性/灵活性可能不同，这取决于它们所编码的技能或记忆需要被改变的频率。Harvey说，对于导航这种需要经常吸收新信息的任务，保持灵活性具有实际意义，相反像本能的生理反应，如眨眼，神经元随时间变化的机会可能较小。

研究人员希望进一步研究大脑其他区域的决策和记忆模式。

记忆并非一成不变，在学习过程中记忆一直保持活跃且不断调整。这项研究表明，不拒绝接受新信息，可能会让你的大脑更容易胜任空间导航等任务。

原文标题：Dynamic Reorganization of Neuronal Activity Patterns in Parietal Cortex

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