
记忆是大脑的基础之一。它可以帮助我们确保安全 - 红炉燃烧器很热,不要触摸它! - 并构成了我们对生活的身份和叙事的基础。
那么,大脑如何存储记忆并取回它们?
最简单的答案是人脑每个新内存都会重塑自身。这是通过突触的作用或脑细胞之间的微小间隙发生的。脑细胞或神经元通过优雅的电化学系统相互通信。一个细胞的电荷变化会触发突触跨突触的化学物质的释放。然后,神经递质在间隙的另一侧被神经元吸收,在那里它们会触发该细胞中的电气变化。
南加州大学神经科学家唐·阿诺德(Don Arnold)说:“最终,记忆是在电路中编码的,突触只是蚀刻这些电路的一种手段。” “这就是在制作内存时在大脑中改变的原因,您拥有编码内存的新电路。”
当一个神经元不断刺激另一个神经元时,它们的联系就会加强,这意味着他们随着时间的流逝而变得越来越容易互相刺激。当他们很少交流时,他们的债券会减弱,有时他们停止完全交流。在最基本的层面上,大脑可以通过加强神经元网络之间的连接来存储记忆。
大脑中存储在哪里?
人的记忆存储在几个大脑区域。最重要的是海马,它实际上是一对塞在大脑深处并像海马一样卷入自己的区域。这些配对区域对于初始记忆形成很重要,并在从短期存储到长期存储的记忆转移中起关键作用。
短期记忆仅持续20或30秒,然后消失。例如,您可能会记住一个新的电话号码来拨打它,但是除非您一次又一次地排练数字,否则形成短期内存的神经电路将停止一起激活,并且内存将消失。
当您排练信息或尝试记住它时,海马启动以加强电路。随着时间的流逝,长期记忆被转移到新皮层,这是大脑的外部皱纹部分,负责我们许多有意识的经历。 (尽管大脑中没有任何简单,但2017年发表在《期刊》上科学发现这些长期记忆的一些残留物也留在海马中。)
杏仁核是人脑的杏仁形区域,有助于处理诸如恐惧之类的情绪,在记忆中也起着作用。在三月份发表在《期刊》上的一项研究中 国家科学院论文集,阿诺德和同事研究人员发现,当Fish学会将光与痛苦的感觉联系起来时,他们在一个名为Pallium的大脑区域的一部分中开发了新的突触,并在Pallium的另一部分中丢失了突触。 Arnold说,pallium类似于杏仁核,在研究中加强突触的鱼类pallium的一部分充满了参与处理疼痛刺激的神经元,而鱼类的神经元之间的突触失去了阳性或中性刺激的神经元。
洛杉矶分校的神经科学家Avishek Adhikari说,情感是记忆创造的重要组成部分。积极的情绪状况和负面情绪状况都比中立事件更好,这可能是出于生存的原因:记住对您非常有益或非常糟糕的事物可能很重要。
Adhikari告诉Live Science,大脑释放了较高的某些神经递质浓度,并且这些神经递质的存在可以增强海马中的记忆电路。
记忆中涉及的其他区域是基底神经节和小脑,它们处理所需的电机记忆,例如,弹奏钢琴件和前额叶皮层,这有助于“工作记忆”,当您需要在脑海中持有足够长时间的信息以操纵它,例如在解决数学问题时涉及它,这些记忆涉及这些记忆。根据昆士兰大学的说法。
记忆的奥秘
新神经元的形成也在记忆存储中也起着重要作用,即使在成年大脑中也是如此。科学家曾经认为大脑在青春期后停止产生新的神经元,但是在过去的二十年中,研究表明 成人大脑使新神经元,但是这些神经元是学习和记忆的关键。 2019年期刊的一项研究 细胞干细胞发现即使在80年代和90年代的人们中,海马仍会继续产生新的神经元。
很难观察到工作大脑中的记忆形成和处理。 Arnold告诉Live Science,突触很小且众多(成年人的大脑中大约有一万亿美元),很难对大脑表面的成像进行成像。成像方法还需要能够避免干扰大脑功能。不过,新技术正在实现新发现。例如,为了凝视斑马鱼的大脑,它在学会将闪光灯与不愉快的感觉相关联时,阿诺德和他的同事改变了鱼类基因组,以便它在其突触上显示荧光蛋白。然后,研究人员可以使用专门的显微镜拍摄这些突触的图像,并监视它们以进行更改。
了解记忆的工作原理对于朝着像阿尔茨海默氏病这样的疾病的治疗迈进,这会导致记忆丧失。了解一些内存的怪癖也可以帮助改善内存。例如,海马不仅参与了巩固记忆的涉及,而且还参与导航的地方 - 考虑到记住自己的位置以及试图到处时的重要性。他们将在精神上将他们想记住的每个项目与一个想象的位置相关联 - 一个称为A的技巧记忆宫。通过在他们的脑海中想象这个地方,在这种技术中实践的人可以回想起大量信息。
阿迪卡里说:“这是一件非常奇怪的事情,但起作用的原因是海马特别擅长绘制空间路线。”最初发表在现场科学上。
最初发表在现场科学上。