博雯 發(fā)自 凹非寺
量子位 | 公眾號 QbitAI
為啥恐怖片看完了老是忘不掉?
科學家們觀察了**活體大腦”中的記憶形成過程后,得出了答案。你沒聽錯,確實是在肉眼觀摩了全程后發(fā)現(xiàn):
大腦會用不同的編碼途徑形成不同類型的記憶,比如像恐怖片這種會造成心理創(chuàng)傷的記憶,就會選擇一種簡單粗暴的做法——
直接剪掉大腦皮層中的某些突觸,并在其他區(qū)域生成新的突觸。
就像是盆栽的修剪和移植一樣。
這項研究引起了諸多熱議,獲得了500+的熱度:目前,這項研究已經(jīng)登上PNAS:肉眼觀測“恐懼”形成過程
科學家們選擇了斑馬魚作為研究對象。
這種生物在幼年期是全身透明的,非常易于觀察。
并且,雖然沒有哺乳動物負責聯(lián)想記憶的杏仁核(amygdala),但有一個功能類似的大腦皮層區(qū)域。對于記憶形成的過程,學界的有一種普遍認知:
即大腦是通過調(diào)整神經(jīng)元之間連接的強度,修改突觸來形成記憶的。
為了讓這個過程可視化,科學家們通過基因工程讓斑馬魚產(chǎn)生神經(jīng)元,并加入了一種標記蛋白,能夠在顯微鏡下觀察到熒光:接下來,就是給斑馬魚人為地制造恐怖回憶了。
研究人員選擇了使用“巴浦洛夫的狗”的逆向版方法——
就像是狗最后被訓練成聽到鈴聲就以為能夠獲得獎勵,自動分泌唾液一樣。
讓斑馬魚把光和不舒服的加熱聯(lián)系起來,最終形成一種恐懼心理,使斑馬魚看到光就游開。
接下來就是觀測這種回憶形成前后的不同之處。
首先,科學家們發(fā)現(xiàn),在任何組中,記憶產(chǎn)生前后的熒光標記的中位值都基本一致:△t1為記憶前,t2為記憶后
這就意味著一個與預期相反的發(fā)現(xiàn):突觸的強度并不會隨著學習行為而產(chǎn)生變化。
既然并沒有修改突觸強度,那么記憶到底是怎么形成的?
在產(chǎn)生了這種記憶的魚的腭部,科學家們發(fā)現(xiàn)了華點:
腭部外側(cè)(這一區(qū)域含有在記憶形成和檢索期間活躍的神經(jīng)元)的突觸數(shù)量急劇增加,而腭部的內(nèi)側(cè)則主要發(fā)生突觸的喪失。△青色為丟失,黃色為獲得
事實上,“記憶可以通過增加和刪除突觸形成”這一觀點以前也有相關(guān)研究,但都柏林圣三一大學的一位神經(jīng)科學家就表示:
這項研究中對大腦的“實時和大規(guī)??梢暬碧峁┝肆钊诵欧淖C據(jù)。
而研究團隊則表示,他們希望這一研究能夠幫助他們了解較緊張、焦慮綜合癥,以及PTSD等疾病造成創(chuàng)傷的記憶機制,并能借此進一步提出緩解這些疾病的治療手段。
作者介紹
論文有兩位共同一作William P. Dempseya和Zhuowei Du,兩位都來自南加州大學。
其中William P. Dempseya在加州理工大學獲得博士學位,現(xiàn)在是南加州大學分子與生物計算分部的一名博士后。論文:
https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2107661119
參考鏈接:
https://www.quantamagazine.org/scientists-watch-a-memory-form-in-a-living-brain-20220303/
— 完 —
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原標題:《為啥看恐怖片老是忘不掉?最新研究:恐懼記憶的形成方式更利于穩(wěn)定存儲》