據(jù)nytimes.com網(wǎng)站2006年12月18日報道,，大腦內(nèi)電流活動的新記錄也許可以解釋大腦的大部分功能,，這些功能包括大腦是怎樣鞏固每日記憶,為什么它需要做夢以及它怎樣構(gòu)建認(rèn)知世界的模型來指導(dǎo)人類的行為。這些記錄俘獲了形成每日事件最初記憶的大腦海馬狀突起與新大腦皮層間的對話溝通,，新大腦皮層是指大腦外部表面的協(xié)調(diào)有意識思維以及容納長時期的記憶神經(jīng)細(xì)胞層,。人們一直認(rèn)為有這樣的對話存在，但沒有人能夠?qū)ζ溥M(jìn)行成功地竊聽,。新的理解從老鼠大腦的記錄里呈現(xiàn)出來，這樣的記錄幾乎可能以同樣的方式發(fā)生在人類大腦內(nèi),，老鼠的大腦擁有與人類相似的結(jié)構(gòu)以及相同的運作基本原理,。
由美國馬薩諸塞州技術(shù)學(xué)院的研究人員季道云和馬太·A·威爾遜發(fā)表在《自然神經(jīng)系統(tǒng)科學(xué)》雜志網(wǎng)站上的這一發(fā)現(xiàn)表明在不做夢睡眠期間，海馬狀突起與新大腦皮層兩者的神經(jīng)細(xì)胞會重放一項老鼠早先學(xué)會的實驗任務(wù)的記憶，即重復(fù)同一時間發(fā)生的電流活動的脈沖,。這些研究人員能夠通過在老鼠的大腦內(nèi)包括在其海馬狀突起的特定神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)插入電極來翻譯這樣的記憶,。這些神經(jīng)細(xì)胞被稱之為“位置細(xì)胞”，因為當(dāng)這只老鼠通過一個特定的位置時每個這樣細(xì)胞會被激活,，它們就好像是大腦內(nèi)一張地圖的組成部分,。這樣的激活是非常可靠的,，以致于通過觀測它的哪一部分位置細(xì)胞正在起作用就能判斷出老鼠屬于哪個地方的籠子,。
今年的早些時候，威爾遜博士就曾報告稱,，一個在迷宮內(nèi)奔跑后的老鼠在其空閑時會重放它們的路線,，好像是在鞏固這份記憶。雖然令人驚奇的是它重放的是其奔跑的相反次序,。這些快速回放的持續(xù)時間只是完成該旅程實際發(fā)聲時的一小部分,。據(jù)今天的所報導(dǎo)的發(fā)現(xiàn)稱，麻省理工學(xué)院研究人員稱,，與在睡覺的老鼠海馬狀突起所觀測到的現(xiàn)象一樣,，他們在新大腦皮層觀測到了同樣的重放現(xiàn)象。這種回放表現(xiàn)為神經(jīng)系統(tǒng)活動的重復(fù)循環(huán)的組成部分,，每一個這樣的回放持續(xù)時間還不到一秒,。因為在海馬狀突起和新大腦皮層，這樣的循環(huán)是同步的,，它們好像是兩個區(qū)域間一段對話的一部分,。
研究人員只對視覺的新大腦皮層的電流活動進(jìn)行了記錄，這一區(qū)域主要處理從眼睛傳來的信息,。但他們猜想許多其他區(qū)域也參與了記憶重放活動,。原因之一是：在視覺新大腦皮層和海馬狀突起間不存在直接的聯(lián)系，這就暗示有第三個大腦區(qū)域來協(xié)調(diào)海馬狀突起與所有必要的新大腦皮層的組成部分間的全面對話,。
加利福尼亞大學(xué)圣地亞哥分校的一位研究記憶的神經(jīng)科學(xué)家拉里·斯奎勒認(rèn)為,，在新大腦皮層的重放系統(tǒng)以前從未被觀測到過。它發(fā)生于睡眠期間的事實“當(dāng)然會提供關(guān)于使我們處理和穩(wěn)固我們在白天所經(jīng)歷在睡眠部分功能的線索,，”,。
威爾遜稱，因為新大腦皮層快速回放的發(fā)生比在海馬狀突起回放的發(fā)生稍早一點,，這樣的對話很可能是由新大腦皮層發(fā)起的,，并且反映為對海馬狀突起的原始記憶數(shù)據(jù)的一項質(zhì)詢。大腦研究人員長期以來一直假定直接記憶先是被放置在海馬狀突起里,，隨后被轉(zhuǎn)移到新大腦皮層進(jìn)行長期記憶,。威爾遜博士稱,，然而，這一過程并不只是記憶的轉(zhuǎn)移,，它更可能是深奧微妙的數(shù)據(jù)處理過程,，通過這一過程新大腦皮層獲得了從海馬狀突起傳來的精挑細(xì)選的信息。威爾遜博士稱,，“新大腦皮層基本上會要求海馬狀突起重放包含某一特定圖象,、地方或聲音的事件。新大腦皮層會試圖搞清楚在海馬狀突起發(fā)生了什么,，并構(gòu)造世事的模型,，理解事情是怎樣和為什么發(fā)生的。”威爾遜博士稱,，這些模型大概是用來指導(dǎo)行為的,。他們能夠產(chǎn)生關(guān)于世事的期待和似是而非地填滿記憶的空白。雖然新大腦皮層是從海馬狀突起獲悉信息,，但從孩童時間以后,，原始記憶痕跡并沒有被轉(zhuǎn)移，而是很可能被保留在海馬狀突起內(nèi),。假如這樣的話,，上年紀(jì)人健忘的原因就是在訪問海馬狀突起時出現(xiàn)了問題，而不是因為數(shù)據(jù)已經(jīng)消失,。
在老鼠身上的實驗時,，新大腦皮層與海馬狀突起間對話的主題好像大部分是關(guān)于最近發(fā)生的事件。這與當(dāng)人們從不做夢睡眠中醒來時所說的話是一致的,，他們通常會攫取有關(guān)最近發(fā)生的事件的小部分信息,。威爾遜博士還表示，該項新發(fā)現(xiàn)通過展示在視覺新大腦皮層的活動證實老鼠擁有類似人類一樣的有著視覺意象的夢,。此前,，一些研究人員一直對這一可能表示懷疑。
英文原文鏈接：http://www.nytimes.com/2006/12/18/science/18memory.html?_r=1&ref=science&oref=slogin
