大脑结合记忆 22.07.2015

大约 10 年前，神经科学家发现了一个奇怪的现象：人脑中的某些神经元只在对特定图像做出反应时才会放电。 这些研究是在癫痫患者身上进行的，他们将电极注射到大脑皮层，以找出导致疾病的区域。 同时，可以进行科学实验（当然，在自愿的基础上）。

当一个人头上有一个电极的人看到一张名人的照片，比如女演员詹妮弗安妮斯顿或朱莉娅罗伯茨，或者卡通片中的某个场景时，作为回应，人们可以看到某些神经细胞的活动，“詹妮弗Aniston”神经元在 Julia Roberts 的照片中保持沉默。 这些神经细胞位于大脑中捕获海马体的区域，如您所知，海马体是我们的主要记忆中心。

进一步的实验表明，大脑中确实存在负责识别各种物体、人脸等的细胞。不是一两个，而是大约一千个，如果不是更多，每个物体都被识别出来，但它们可以保护每个物体彼此相距甚远。朋友距离太远，神经科学家无法一下子注意到他们。

此外，重要的是，这些细胞将重要特征与次要特征区分开来：例如，无论名人穿着什么，发型如何，它们都会对名人做出反应。 然而，在某些情况下，当一个熟悉的物体在一个新的环境中展示给一个人时，这些神经元会保持沉默。

同时，我们的记忆从不包含单独的对象。 例如，我们可以记住我们的朋友在他来拜访我们的情况下，或者当我们在街上遇到他时 - 很明显这里有两个不同的地方，街道和房子，它们的神经元被分配到这两个地方，然后它们必须以某种方式与负责一个人的形象的细胞相互作用。 一般来说，我们会记住整个事件链，在这些事件中，各种对象一直在发生某些事情——这种信息被称为情景记忆。

加州大学洛杉矶分校的 Itzhak Fried（发现这种细胞的人之一）和他来自莱斯特大学的同事试图找出上述特定神经元在这种记忆下的表现。 在他们的实验中，志愿者再次充当将电极插入大脑皮层的癫痫患者——他们被展示了一百到两百个非常不同的图像：其中有实验中大多数参与者喜欢的地方，还有名人的肖像，以及著名的建筑结构，例如比萨斜塔，以及其他景观元素。

在每个人（其中有 14 个）中，可以记录 600 个细胞的活动，其中可以区分 2 到 28 个组，它们一起响应至少一个图像。 然后更改图片，使角色和背景在神经活动方面不匹配，例如，演员克林特伊斯特伍德与比萨斜塔结合 - 知道负责名人的神经元在任何时候都没有反应通往著名建筑结构的路。

实验参与者看完这些拼贴画后，必须通过一系列的记忆测试：例如，他们必须组装一张从不同照片中看到的拼贴画——也就是说，将克林特·伊斯特伍德的照片与一张照片相匹配比萨斜塔。

研究人员的目标是了解特定反应的神经元会发生什么。 在《神经元》的一篇文章中，他们写道，在第一次之后，细胞明白他们面前有“他们的对象”，就在新的条件下，甚至以更大的活动对其新的、修改后的版本做出反应。 “从第一次开始”意味着显示一次组合图片就足以让特殊神经元记住与新环境相关的对象。

事实上，人们会期望大脑有一种方法可以将单个物体变成连续的记忆链。 新工作的特点是作者设法在神经元水平上展示了高级神经系统工作的变化 - 这里主要是新关联的出现，需要将熟悉的对象与新的关联条件影响单个神经元的活动。

显然，通过结合各组特殊神经元的活动，每个神经元负责自己的形象，大脑能够记住我们生活中的一个独特事件，这在过去没有发生，将来也不会重复。