Science：科學(xué)家發(fā)現(xiàn)獨(dú)立于海馬體之外的記憶形成腦區(qū)

眾所周知，海馬體在記憶編碼，鞏固和回憶中起著中心作用。人們認(rèn)為記憶的鞏固和回憶過程都是通過海馬細(xì)胞組件獲得的記憶痕再現(xiàn)而執(zhí)行的。因此，海馬體被認(rèn)為是記憶形成和回憶過程中最重要的腦區(qū)，而其他與記憶相關(guān)的腦區(qū)通常只是從屬于海馬體。但在，1月13日的Science雜志上發(fā)表的一項(xiàng)研究提出了新觀點(diǎn)。研究發(fā)現(xiàn)，一個(gè)名為內(nèi)嗅皮層的腦區(qū)在記憶中起著獨(dú)立的新作用。由奧地利科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)（IST Austria）教授Jozsef Csicsvari領(lǐng)導(dǎo)的研究小組表明，在大鼠中，內(nèi)嗅皮層能夠重現(xiàn)與海馬信號(hào)輸入無關(guān)的運(yùn)動(dòng)記憶。

“到目前為止，在記憶形成和回憶過程中，內(nèi)嗅皮質(zhì)一直被認(rèn)為是從屬于海馬體的，但我們發(fā)現(xiàn)內(nèi)側(cè)嗅皮質(zhì)可以獨(dú)立于海馬體再現(xiàn)走迷宮時(shí)的放電模式。內(nèi)嗅皮層可能是一種與海馬體平行工作的新的記憶形成系統(tǒng)。”Jozsef Csicsvari解釋說。

內(nèi)嗅皮層在鼠大腦背緣，它是海馬區(qū)信息的輸入端，延伸至海馬區(qū)背緣。當(dāng)形成空間記憶時(shí)，內(nèi)側(cè)內(nèi)嗅皮層（MEC）中的網(wǎng)格細(xì)胞對(duì)特定的空間模式做出反應(yīng)，這些細(xì)胞組成一個(gè)坐標(biāo)系統(tǒng)，從而讓空間導(dǎo)航成為可能，如同大腦內(nèi)的GPS。MEC向海馬提供信息，表明動(dòng)物的位置或?yàn)閯?dòng)物的朝向，移動(dòng)距離提供線索。大鼠通過在海馬中形成的神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)編碼位置和運(yùn)動(dòng)。在回憶過程中，MEC一直被認(rèn)為從屬于海馬體。在海馬體中，這種回憶發(fā)生在所謂的尖波/漣波（sharp wave/ripples）期間，此時(shí)神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)高同步放電。根據(jù)到目前為止的觀點(diǎn)，海馬體是這種放電的起始結(jié)構(gòu)，并協(xié)調(diào)記憶鞏固，而MEC僅僅相當(dāng)于將消息傳播到其他腦區(qū)的轉(zhuǎn)運(yùn)站。

為了測(cè)試MEC是否也能夠記憶召回，研究人員測(cè)試了走迷宮的大鼠的回憶過程。他們發(fā)現(xiàn)內(nèi)側(cè)內(nèi)嗅皮層表層（sMEC）中那些輸入到海馬體的神經(jīng)元（包括網(wǎng)格細(xì)胞）在記憶任務(wù)期間放電，并在爆發(fā)式放電中編碼路徑。令人驚訝的是，研究人員發(fā)現(xiàn)sMEC中的放電并不伴隨海馬體的放電。在睡眠和蘇醒期間，sMEC觸發(fā)其自身的放電，并獨(dú)立于海馬體啟動(dòng)回憶和記憶鞏固。

本研究的第一作者Joseph O'Neill解釋了這些研究結(jié)果如何改變我們對(duì)記憶形成方式的認(rèn)知：“單獨(dú)的海馬不能控制記憶形成或者回憶。相反，內(nèi)嗅皮質(zhì)和海馬可能是記憶形成和回憶的兩個(gè)系統(tǒng)，盡管它們之間相互關(guān)聯(lián)，但這兩個(gè)腦區(qū)可能并行工作，它們可能招募不同的通路，在記憶過程中扮演不同的角色。