大脑中存储的事件是有顺序的,一件接着一件。
最近,有研究发现,这些顺序可能与人类海马体中的时间细胞有关。这项研究有助于理解人类大脑是如何知道记忆的开始和结束的。并且,随着研究的继续,还可能帮助我们找到恢复记忆或增强记忆的手段。
由法国国家科学研究中心的神经科学家Leila Reddy领导的研究团队,正在试图探索人类海马体中的神经元是如何表明时间信息的,并期望以此揭开大脑中时间细胞的功能之谜。在今年发表在《神经科学杂志》上的一项研究中,Reddy和她的同事发现,为了组织、安排记忆中不同时间的经历,时间细胞会跟随事件的时间顺序而连续激活。
这项研究进一步证实了时间细胞存在于在海马体中。海马体是大脑中一个重要的记忆处理中心。时间细胞随着事件的展开而激活,因此提供了一种时间流动的记录。Reddy表示,这些神经元,也就是时间细胞,在大脑产生记忆这一过程中起着相当大的作用。理解时间是如何被表达的和记忆的机制将是脑科学研究中未来一个重要的研究领域。”
该研究的另一位研究者、荷兰神经科学研究所的视觉与认知系的高级学者Matthew Self强调,这些海马体的时间细胞在将个人经历编码成记忆方面也存在重要性。Matthew认为,当我们回忆一件事时,我们不仅能记住事件本身,还能记住我们当时在哪里,事件是什么时候发生的。所以,时间细胞可能是回忆某件事在何时发生的神经基础。
尽管研究人员几十年前就知道啮齿动物大脑中存在着时间细胞,但直到去年年底,德克萨斯大学西南医学中心的研究者才首次在人类大脑中发现了时间细胞。
为了更好地理解这些时间细胞,Reddy和她的团队研究了癫痫患者的海马体活动。参与实验的癫痫患者的大脑中被植入了电极。
在第一个实验中,研究人员以预先确定的顺序向被试呈现5到7张不同人物或场景的图片,这些图片反复多次以相同顺序呈现。比如呈现关于一朵花的图片1.5秒,然后停顿半秒,再呈现另一幅关于一只狗的图片。反复多次后,会随机停止继续呈现图片,然后同时给予被试两张图片,并要求被试从两张图片中判断按照此前顺序现在出现的下一张应该是哪一张。研究人员发现,在整个序列重复60次的过程中,所有对时间敏感的神经元都在测验之间的特定时刻被激活,无论呈现的是哪张图片。
第二个实验采用了相同的设计,不同的是,在这个序列被重复一定次数后,会黑屏10秒钟。对于其中一半的被试,序列每重复5次会产生一次黑屏;对于另一半被试,序列每重复2次会产生一次黑屏。接着,被试者被询问有关图片的顺序问题,同时他们大脑中单个细胞的电活动被记录下来。结果发现,一些神经元在某一时刻被激活,这些时刻对应于某一张特定的图像;另一些神经元则在另一个时刻为另一个特定图像激活。对应于特定图像的时间神经元,在黑屏期间仍然保持激活状态。黑屏似乎能帮助被试记住更多的图片和图片呈现顺序。在黑屏期间,大约27%的时间细胞被激活。
为了解决海马神经元活动中是否存在时间信息的问题,研究人员刺激了一组时间神经元。每个神经元的放电活动被设置为一个时间、图像一致性的函数,从而使研究人员可以根据整组神经元的活动来解析不同的时间点。研究人员认为,海马体中时间细胞的数量代表了几种不同且重叠的时间尺度,这些细胞的活动贯穿于整个实验,为不同的事件提供不同的时间点。但是,这些细胞同时也包含了记忆的具体内容,所以这其实是个非常复杂的过程。目前,研究团队尚不清楚记忆是如何编码个人经历的,但海马体的活动模式似乎同时为我们提供了记忆的内容信息和时间信息。
这一结果似乎与之前在老鼠身上的研究相似,即“时间细胞”和“内容细胞”是一样的。这意味着这些细胞可能既编码了内容也编码了时间。老鼠海马体中的时间细胞也是在老鼠处于特定位置时做出反应的位置细胞。海马体细胞有一定的可能性是多维的,因为它们的放电模式似乎编码了同一事件的不同方面。
这一发现或许可以解释为什么有些人的海马体受损后,虽然能够记住一些事情,但却无法将它们按照正确的顺序排列——这在阿尔茨海默氏症患者和其他神经退行性疾病的患者中十分常见。奥斯陆大学的生理学副教授提出:“希望未来能清楚地了解神经元产生记忆的机制,这将有助于理解为什么某些疾病中的记忆会缺失,从而帮助患者从这些疾病中康复。”
有学者提到,下一步的研究需要开发非侵入性或侵入性的方法来调节细胞的时间回路。一些科学家认为,这项工作有一天可以帮助人类拥有“记忆修复术”——一种可以通过在大脑中放置电极来插入或删除记忆的技术。这种潜在的技术也可能可以用于治疗创伤后应激障碍或阿尔茨海默氏症。
节选自酷炫脑文章《大脑中的“时间细胞”》
最近,有研究发现,这些顺序可能与人类海马体中的时间细胞有关。这项研究有助于理解人类大脑是如何知道记忆的开始和结束的。并且,随着研究的继续,还可能帮助我们找到恢复记忆或增强记忆的手段。
由法国国家科学研究中心的神经科学家Leila Reddy领导的研究团队,正在试图探索人类海马体中的神经元是如何表明时间信息的,并期望以此揭开大脑中时间细胞的功能之谜。在今年发表在《神经科学杂志》上的一项研究中,Reddy和她的同事发现,为了组织、安排记忆中不同时间的经历,时间细胞会跟随事件的时间顺序而连续激活。
这项研究进一步证实了时间细胞存在于在海马体中。海马体是大脑中一个重要的记忆处理中心。时间细胞随着事件的展开而激活,因此提供了一种时间流动的记录。Reddy表示,这些神经元,也就是时间细胞,在大脑产生记忆这一过程中起着相当大的作用。理解时间是如何被表达的和记忆的机制将是脑科学研究中未来一个重要的研究领域。”
该研究的另一位研究者、荷兰神经科学研究所的视觉与认知系的高级学者Matthew Self强调,这些海马体的时间细胞在将个人经历编码成记忆方面也存在重要性。Matthew认为,当我们回忆一件事时,我们不仅能记住事件本身,还能记住我们当时在哪里,事件是什么时候发生的。所以,时间细胞可能是回忆某件事在何时发生的神经基础。
尽管研究人员几十年前就知道啮齿动物大脑中存在着时间细胞,但直到去年年底,德克萨斯大学西南医学中心的研究者才首次在人类大脑中发现了时间细胞。
为了更好地理解这些时间细胞,Reddy和她的团队研究了癫痫患者的海马体活动。参与实验的癫痫患者的大脑中被植入了电极。
在第一个实验中,研究人员以预先确定的顺序向被试呈现5到7张不同人物或场景的图片,这些图片反复多次以相同顺序呈现。比如呈现关于一朵花的图片1.5秒,然后停顿半秒,再呈现另一幅关于一只狗的图片。反复多次后,会随机停止继续呈现图片,然后同时给予被试两张图片,并要求被试从两张图片中判断按照此前顺序现在出现的下一张应该是哪一张。研究人员发现,在整个序列重复60次的过程中,所有对时间敏感的神经元都在测验之间的特定时刻被激活,无论呈现的是哪张图片。
第二个实验采用了相同的设计,不同的是,在这个序列被重复一定次数后,会黑屏10秒钟。对于其中一半的被试,序列每重复5次会产生一次黑屏;对于另一半被试,序列每重复2次会产生一次黑屏。接着,被试者被询问有关图片的顺序问题,同时他们大脑中单个细胞的电活动被记录下来。结果发现,一些神经元在某一时刻被激活,这些时刻对应于某一张特定的图像;另一些神经元则在另一个时刻为另一个特定图像激活。对应于特定图像的时间神经元,在黑屏期间仍然保持激活状态。黑屏似乎能帮助被试记住更多的图片和图片呈现顺序。在黑屏期间,大约27%的时间细胞被激活。
为了解决海马神经元活动中是否存在时间信息的问题,研究人员刺激了一组时间神经元。每个神经元的放电活动被设置为一个时间、图像一致性的函数,从而使研究人员可以根据整组神经元的活动来解析不同的时间点。研究人员认为,海马体中时间细胞的数量代表了几种不同且重叠的时间尺度,这些细胞的活动贯穿于整个实验,为不同的事件提供不同的时间点。但是,这些细胞同时也包含了记忆的具体内容,所以这其实是个非常复杂的过程。目前,研究团队尚不清楚记忆是如何编码个人经历的,但海马体的活动模式似乎同时为我们提供了记忆的内容信息和时间信息。
这一结果似乎与之前在老鼠身上的研究相似,即“时间细胞”和“内容细胞”是一样的。这意味着这些细胞可能既编码了内容也编码了时间。老鼠海马体中的时间细胞也是在老鼠处于特定位置时做出反应的位置细胞。海马体细胞有一定的可能性是多维的,因为它们的放电模式似乎编码了同一事件的不同方面。
这一发现或许可以解释为什么有些人的海马体受损后,虽然能够记住一些事情,但却无法将它们按照正确的顺序排列——这在阿尔茨海默氏症患者和其他神经退行性疾病的患者中十分常见。奥斯陆大学的生理学副教授提出:“希望未来能清楚地了解神经元产生记忆的机制,这将有助于理解为什么某些疾病中的记忆会缺失,从而帮助患者从这些疾病中康复。”
有学者提到,下一步的研究需要开发非侵入性或侵入性的方法来调节细胞的时间回路。一些科学家认为,这项工作有一天可以帮助人类拥有“记忆修复术”——一种可以通过在大脑中放置电极来插入或删除记忆的技术。这种潜在的技术也可能可以用于治疗创伤后应激障碍或阿尔茨海默氏症。
节选自酷炫脑文章《大脑中的“时间细胞”》
【研究显示:这种刺激或可使衰老大脑“重返青春”!】#健康美美过新年##健康过年小贴士## 健康过冬指南#
在自然神经科学发表的一项开创性研究中,波士顿大学心理学和脑科学助理教授兼博士研究员John Nguyen的Rob Reinhart证明,电刺激可以改善70多岁人的工作记忆,从而提高他们在记忆任务中的表现。
一、工作记忆随着年龄增加而明显降低
Reinhart和Nguyen的研究目标是工作记忆 - 意识存在的心灵的一部分,每当我们做出决定,推理和回忆我们的购物清单时,活跃的部分。莱因哈特解释说,在30岁初,工作记忆开始下降,因为大脑的某些区域逐渐变得断开和不协调。当我们到达60和70岁时,这些神经回路已经恶化到足以使我们中的许多人经历明显的认知困难,即使在没有像阿尔茨海默病这样的痴呆症的情况下也是如此。
但是这两个人发现了一些令人难以置信的东西:通过使用电流来无创地刺激失去节奏的大脑区域,我们可以大大提高工作记忆的表现。
二、电刺激改善了老人的记忆
在这项由美国国立卫生研究院资助的研究中,他们要求一群20多岁的人和一群60多岁和70多岁的人进行一系列记忆任务,要求他们查看图像,然后,在短暂停顿后,确定第二张图像是否与原始图像略有不同。
在基线时,年轻人在这方面准确得多,明显优于老年人。然而,当老年人通过头皮电极接受25分钟的温和刺激并个性化其脑回路时,两组之间的差异消失了。更令人鼓舞的是,记忆增强至少持续到刺激后50分钟时间窗的结束 。
三、工作记忆包含不同节律协调
要理解为什么这种技术如此有效,我们需要看看允许工作记忆正常运行的两种机制:耦合和同步。
当不同类型的大脑节律彼此协调时,就会发生耦合,这有助于我们处理和存储工作记忆。缓慢的、低频的节奏 - θ节奏 - 在你的大脑前面跳舞,像管弦乐队的指挥一样。它们回归到更快,更高频率的节奏,称为伽马节律,这些节奏是在处理我们周围世界的大脑区域产生的。
就像一个音乐管弦乐队包含长笛、双簧管、小提琴一样 - 大脑中的伽玛节奏也为电力管弦乐队创造了独特的东西,创造了你的记忆。例如,一个伽玛节奏可能会处理你脑海中持有的物体的颜色,而另一个则捕捉其形状,另一个捕捉其方向,另一个捕捉其声音。
但是当导体与他们的指挥不一样时 - 当theta节奏失去与那些伽马节奏连接的能力来监视它们,保持它们并指导它们时 - 大脑内的旋律开始瓦解,我们的记忆也会失去它们的清晰度。
同时,同步 - 当来自大脑的不同区域的θ节律彼此同步时 - 允许单独的大脑区域彼此通信。这个过程充当记忆的粘合剂,结合个人的感官细节,创造一个连贯的回忆。随着年龄的增长,我们的θ节奏变得不那么同步,我们记忆的结构开始磨损。
四、电刺激可以修护记忆
Reinhart和Nguyen的工作表明,通过使用电刺激,我们可以重建这些随着年龄增长而倾向于出错的途径,通过恢复大脑内的信息流来提高我们回忆经验的能力。并且不仅仅是老年人能够从这种技术中受益:它也为年轻人带来了希望。
在这项研究中,14名年轻成人参与者在记忆任务方面表现不佳,尽管他们的年龄不很大 - 所以他还召回他们来刺激他们的大脑。
莱因哈特说:“我们发现那些在20多岁时更年轻的表现不佳的人也可以从同样的刺激中受益。” “我们可以提高他们的工作记忆力,即使他们不是60或70岁。”
他补充说,耦合和同步存在于一个连续统一体中:“这并不像有些人不会和那些情侣结婚。”
五、同步和耦合决定你的记忆
具有令人难以置信的记忆的人可能在同步和耦合方面都很出色,而患有阿尔茨海默病的人可能在这两方面都有很大的困难。其他人介于这两个极端之间 - 例如,你可能是一个弱耦合器,但强大的同步器,反之亦然。
莱因哈特强调,当我们使用这种刺激来改变神经交响乐时,我们不只是做一个小调整。“这与行为有关。现在,人们以不同的方式执行任务,他们更好地记住事情,他们感觉更好,他们学得更快,这真是非凡。”
六、研究可能治疗老年痴呆等认知障碍人群
展望未来,他预见到他未来的各种应用工作。
“这为潜在的研究和治疗方案开辟了一条全新的途径,”他说,“我们对此感到非常兴奋。”
Reinhart希望通过将其应用于动物模型来研究电刺激对个体脑细胞的影响,并且他对重复刺激剂量如何进一步增强人类大脑回路感到好奇。然而,最重要的是,他希望有一天他的发现能够为世界上数百万患有认知障碍的人带来治疗 - 特别是那些患有阿尔茨海默病的人。
在自然神经科学发表的一项开创性研究中,波士顿大学心理学和脑科学助理教授兼博士研究员John Nguyen的Rob Reinhart证明,电刺激可以改善70多岁人的工作记忆,从而提高他们在记忆任务中的表现。
一、工作记忆随着年龄增加而明显降低
Reinhart和Nguyen的研究目标是工作记忆 - 意识存在的心灵的一部分,每当我们做出决定,推理和回忆我们的购物清单时,活跃的部分。莱因哈特解释说,在30岁初,工作记忆开始下降,因为大脑的某些区域逐渐变得断开和不协调。当我们到达60和70岁时,这些神经回路已经恶化到足以使我们中的许多人经历明显的认知困难,即使在没有像阿尔茨海默病这样的痴呆症的情况下也是如此。
但是这两个人发现了一些令人难以置信的东西:通过使用电流来无创地刺激失去节奏的大脑区域,我们可以大大提高工作记忆的表现。
二、电刺激改善了老人的记忆
在这项由美国国立卫生研究院资助的研究中,他们要求一群20多岁的人和一群60多岁和70多岁的人进行一系列记忆任务,要求他们查看图像,然后,在短暂停顿后,确定第二张图像是否与原始图像略有不同。
在基线时,年轻人在这方面准确得多,明显优于老年人。然而,当老年人通过头皮电极接受25分钟的温和刺激并个性化其脑回路时,两组之间的差异消失了。更令人鼓舞的是,记忆增强至少持续到刺激后50分钟时间窗的结束 。
三、工作记忆包含不同节律协调
要理解为什么这种技术如此有效,我们需要看看允许工作记忆正常运行的两种机制:耦合和同步。
当不同类型的大脑节律彼此协调时,就会发生耦合,这有助于我们处理和存储工作记忆。缓慢的、低频的节奏 - θ节奏 - 在你的大脑前面跳舞,像管弦乐队的指挥一样。它们回归到更快,更高频率的节奏,称为伽马节律,这些节奏是在处理我们周围世界的大脑区域产生的。
就像一个音乐管弦乐队包含长笛、双簧管、小提琴一样 - 大脑中的伽玛节奏也为电力管弦乐队创造了独特的东西,创造了你的记忆。例如,一个伽玛节奏可能会处理你脑海中持有的物体的颜色,而另一个则捕捉其形状,另一个捕捉其方向,另一个捕捉其声音。
但是当导体与他们的指挥不一样时 - 当theta节奏失去与那些伽马节奏连接的能力来监视它们,保持它们并指导它们时 - 大脑内的旋律开始瓦解,我们的记忆也会失去它们的清晰度。
同时,同步 - 当来自大脑的不同区域的θ节律彼此同步时 - 允许单独的大脑区域彼此通信。这个过程充当记忆的粘合剂,结合个人的感官细节,创造一个连贯的回忆。随着年龄的增长,我们的θ节奏变得不那么同步,我们记忆的结构开始磨损。
四、电刺激可以修护记忆
Reinhart和Nguyen的工作表明,通过使用电刺激,我们可以重建这些随着年龄增长而倾向于出错的途径,通过恢复大脑内的信息流来提高我们回忆经验的能力。并且不仅仅是老年人能够从这种技术中受益:它也为年轻人带来了希望。
在这项研究中,14名年轻成人参与者在记忆任务方面表现不佳,尽管他们的年龄不很大 - 所以他还召回他们来刺激他们的大脑。
莱因哈特说:“我们发现那些在20多岁时更年轻的表现不佳的人也可以从同样的刺激中受益。” “我们可以提高他们的工作记忆力,即使他们不是60或70岁。”
他补充说,耦合和同步存在于一个连续统一体中:“这并不像有些人不会和那些情侣结婚。”
五、同步和耦合决定你的记忆
具有令人难以置信的记忆的人可能在同步和耦合方面都很出色,而患有阿尔茨海默病的人可能在这两方面都有很大的困难。其他人介于这两个极端之间 - 例如,你可能是一个弱耦合器,但强大的同步器,反之亦然。
莱因哈特强调,当我们使用这种刺激来改变神经交响乐时,我们不只是做一个小调整。“这与行为有关。现在,人们以不同的方式执行任务,他们更好地记住事情,他们感觉更好,他们学得更快,这真是非凡。”
六、研究可能治疗老年痴呆等认知障碍人群
展望未来,他预见到他未来的各种应用工作。
“这为潜在的研究和治疗方案开辟了一条全新的途径,”他说,“我们对此感到非常兴奋。”
Reinhart希望通过将其应用于动物模型来研究电刺激对个体脑细胞的影响,并且他对重复刺激剂量如何进一步增强人类大脑回路感到好奇。然而,最重要的是,他希望有一天他的发现能够为世界上数百万患有认知障碍的人带来治疗 - 特别是那些患有阿尔茨海默病的人。
搞笑事一二:
前两天哥哥做饭我给他帮厨,因为他有时候会很邋遢我就很看不惯,尽管他真的很好。于是他让我帮他拿几个鸡蛋的时候我就在思考人果然是没有完美的,不知道想到哪儿了,我就随口问了句,你有没有发现我有什么缺点? 哥哥随口来了句,发现了,你的缺点就是手太小了一次只能拿两个鸡蛋[笑cry][笑cry]好吧,瞬间给我整笑了,邋遢就邋遢吧[二哈]
年前的时候弟弟晚上和我一起睡觉,但是因为他吃积食了睡到半夜吐了。今晚泡jio的时候跟弟弟聊天:
我:今天晚上跟我睡吧?
弟弟:不
我:那你要跟谁睡?
弟弟:我要跟爸爸睡
我:为什么?你为什么不跟我睡?你是不喜欢我了吗?
弟弟:不是的,因为跟你睡我要呕
我:哈哈哈哈哈哈哈哈哈呕是因为你白天吃东西吃得太多了,不是因为跟我睡你才会呕的哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈
小孩子什么脑回路,觉得跟我睡他就会呕[哈哈][哈哈][哈哈]
前两天哥哥做饭我给他帮厨,因为他有时候会很邋遢我就很看不惯,尽管他真的很好。于是他让我帮他拿几个鸡蛋的时候我就在思考人果然是没有完美的,不知道想到哪儿了,我就随口问了句,你有没有发现我有什么缺点? 哥哥随口来了句,发现了,你的缺点就是手太小了一次只能拿两个鸡蛋[笑cry][笑cry]好吧,瞬间给我整笑了,邋遢就邋遢吧[二哈]
年前的时候弟弟晚上和我一起睡觉,但是因为他吃积食了睡到半夜吐了。今晚泡jio的时候跟弟弟聊天:
我:今天晚上跟我睡吧?
弟弟:不
我:那你要跟谁睡?
弟弟:我要跟爸爸睡
我:为什么?你为什么不跟我睡?你是不喜欢我了吗?
弟弟:不是的,因为跟你睡我要呕
我:哈哈哈哈哈哈哈哈哈呕是因为你白天吃东西吃得太多了,不是因为跟我睡你才会呕的哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈
小孩子什么脑回路,觉得跟我睡他就会呕[哈哈][哈哈][哈哈]
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