发文:刘芳副研究员:黄珊
绘图:李雪薇
还记得在《单恋 50 次》里面由 Drew Barrymore 客串的失忆女孩吗?由于一次车祸,她不会在第二天星体升起时把此前一天的事情全部忘光,以至于 Adam Sandler 需要给她五十次单恋,让她在每天重新掉入爱河。这听刚才是一个极致浪漫的故事,但对于失去了情景思绪功能的人来说,遗忘是一种切身之痛。那么,人类文明刚才是如何化学合成情景思绪的?在回忆说往昔时,我们的人体内又展开着哪些举办活动呢?图 | 50 first dates 剧照
近日,来自 UT Southwestern Peter O'Donnell Jr. Brian Institute 的深入研究部门在人类文明人体内的鲎七区断定了 103 个特殊的突触,它们在分离出来情景思绪的过程当中发挥着关键作用。这一断定可能不会为新的浅层脑刺激疗法(Deep brain stimulation, DBS)指明方向,让患有创伤性中风(TBI)、的卡茨海默氏症和心境障碍等病症从当中受益。12 月15日,相关期刊将以 Neurons in the human medial temporal lobe track multiple temporal contexts during episodic memory processing 为题,发表在 Science Direct 期刊上。期刊的主要所写之一,Bradley Lega Dr说:“这是迄今为止关于思绪如何产生及分离出来的最简洁的证据。”
探究人体内的情景思绪
首先我们来了解一下什么是情景思绪 (Episodic memory) 。情景思绪是指发生在一定短时间和地点, 对个人亲身经历事件的思绪。第一次情不自禁的思绪,或圣诞节与朋友们喝酒的思绪,都仅指情景思绪。与之相对的另一个概念——逻辑思绪,则是指我们人体内只能存储的一般的资讯和事实。情景思绪仅指远事思绪范畴,是人类文明最高级、未成熟最晚的思绪系统。大量的试验中证据证明,人体内下侧脑部本体 (medial temporal lobe,MTL) 在情景妥善处理当中发挥主要作用。人体内 MTL 本体由鲎及其临近地七区(鲎旁回、内咽额叶、咽缘额叶)看成。它可汇聚来自枕、 顶、颞、额诸额叶感知的资讯,并对这些的资讯展开整合机械加工。思绪七区块和分离出来试验中示意图 | 举例:期刊
在试验中当中,大脑科学深入研究们在托马斯·布坎南的大学的医院 (TJUH) 和得克萨斯的大学西南所中学(UTSW)招募了 27 名被病症为顽固性脑瘤的病症。在手术此前,他们需要在人体内当中植入微负极来找到脑瘤病冶,这就为科学深入研究深入研究情景思绪的七区块模式共享了突触宏观的试验中数据。思绪七区块试验中为词语联想执行,屏幕上不会经常出现 308 个多种不同英语名词。在试验中期间每个词语只经常出现一次,在屏幕上停滞 1.6 秒。之后人体内日后转回了抑制期。深入研究部门不会随机给人体内出一些算术题,转移一下人体内的注意力。然后日后转回到了精彩的思绪分离出来短时间。人体内需要尽量回忆说起这 308 个转瞬即逝的英语名词。根据突触的负极记录,深入研究部门最终在人体内的鲎七区和内咽皮质(entorhinal cortex)识别出 103 个在七区块获得成功时灯丝频率带有显着特性的“相继思绪振荡”(Subsequent memory effect,SME)突触,其当中包括此前鲎突触 51 个(49.5%),后鲎突触 31 个(30.1%),当中或未指定鲎突触 4 个(3.9%),内咽皮质突触 17 个(16.5%)。SME 突触示意图 | 举例:期刊
当思绪七区块获得成功时,这 103 个思绪极端型突触的关注度不会增加。当人体内试图分离出来思绪,特别是回忆说大量细节时,这些突触产生了同样的灯丝模式。换言之,人体内在七区块词语时的下侧脑部的突触灯丝频率跟回忆说词语时的灯丝频率带有很高的连续性,且每个词语七区块模式多种不同。辨认思绪和梦境的关键这个结果从突触的宏观猜测了人体内的“相继思绪振荡”理论,即人体内大脑系统尤其下侧脑部本体及眼窝叶的举办活动,可在一定相对上数据分析所经历的事件是否只能被正确地重新回忆说,思绪获得成功与思绪败北所对应的人体内举办活动差异显着。新奇的是,这些词语经常出现的顺序而不是逻辑对回忆说分离出来非常不可或缺。在大脑学上这称为短时间群集振荡(temporal cluster effect),即人体内倾向于对短时间上紧靠的的资讯展开七区块。因此在获得成功地回忆说往昔时,我们通常也不会对一个事件发生的此前后情景印象深刻。相比之下,这次断定的 103 个思绪极端型突触未能数据分析多种不同逻辑类型的思绪分离出来方式。为此深入研究部门特定从编辑者里面找到 10 万篇PDF,以量化试验中当中所给出词语的逻辑的资讯。所写认为,这或许是因为试验中设置当中未拒绝人体内按照类别分离出来思绪,又或者对逻辑极端的突触举办活动在人体内 MTL 地七区之外,例如脑部和眼窝叶额叶等地七区。(举例:UT Southwestern Peter O'Donnell Jr. Brian Institute 网站)
除此之外,这项深入研究还首次在人类文明人体内当中断定,负责分离出来思绪的大脑经元的灯丝的短时间与人体内其他突触灯丝短时间多种不同。他们给这种现象取名为“正弦”(phase offset)。深入研究部门认为,正是“正弦”让我们方才清楚地七区分回忆说和现实。Bradley Lega Dr称:“ 我们的断定对这个情况共享了不可或缺的救赎,即你怎么知道你正要回忆说过去,而不是在尽情新的思绪?”这项断定对的卡默海默症和精神分裂病症来说尤为不可或缺。UT Southwestern 精神病学教授 Carol Tamminga 表示,鲎体的功能障碍是忧郁症病症无法辨认思绪和梦境的根本原因:“(忧郁症等病症的)梦境和单纯,显然是被毁坏的真实世界思绪。它们是通过大脑思绪系统妥善处理的,就像‘短时间’思绪一样。解读如何用作这种‘正弦’机制来修正这些被毁坏的思绪很不可或缺。”期待在恰好的未来,这项相当程度断定只能为了让被梦境和真实世界所困扰的人们。(举例:UT Southwestern Peter O'Donnell Jr. Brian Institute 网站)
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