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我国科学家有了新发现:大脑如何存储信息?

[导读]:说到工作记忆,很多人摇摇头,表示陌生。但对于电影《夏洛特烦恼》的这个片段,想必许多人记、忆犹?新。 到;底什么是!工作记忆?用科、学家们:的表述,即大脑在、秒级尺度...

说到工作记忆,很多人摇摇头,表示陌生。但对于电影《夏洛特烦恼》的这个片段,想必许多人记、忆犹?新。

到;底什么是!工作记忆?用科、学家们:的表述,即大脑在、秒级”尺度内;存储和操”纵信!息的一?种基“本认知功;能。比如,在脑、中进。行数学;运算、阅读、思考、语言的学,习”等。这些、我们日常生活,中!经常使用到的能力就是工作记忆。

“工作记忆”的特点可!以概括!为:第一,时间短,存在”的时!间以秒、级计;像电脑的,缓存,如果?信息不被使;用,就会随着时间自然衰减。第二,容量有限,科学家们”认为一”般人的“工作记忆”长度“是5至;9个记,忆单,元。第三,抗干扰,存在并行信息或者无关干、扰时,依然可以维持原记忆信息。

但大脑是如何在工作记忆中存储信息的呢?日前,《神经元》期刊在线发表的一。篇研究“论文给出了答案:中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心(神经科学研究所)“李澄宇研究组发现,瞬时性?神经元,而非持续?性神经元,是负责在工作记忆的过程中存储信息的关键组分。换句话说,在当前实。验条件下,大脑更倾向于通“过瞬时性编码的神经机制在工作记忆中存储信息。

“此前,经过大”约半。个世纪的;研。究,科学家”认为,大脑在工作记忆中存储信息存在两种、可?能的神经机制:一、持续性。编码;二、瞬时性编、码。”中国科学院脑科学与智能技术卓越创新,中”心研究员李澄宇介绍,前者认为,大脑只需要通过少量的神经元持续性放电就可以存储信息;而后,者认为,大脑!更倾向于调用大,量的神经元通过瞬时性放电来存储信息。

虽然,前人基于电生理记录的相关;性研”究表明,这两种信息编码的方式均可能发挥作用,但仍没有研究直接比较这两种信息编码!方式与工作记忆行为调控的对应关系。

向着未知的方向挺进,李澄宇带,领团队综合应用行为学、光遗传、电生理”等手“段,对这!一问题展开“了深。入研究。

初步的”实验结果提示,瞬时性神经元,而非持续性神经元,与小鼠、执行工作记忆的行”为表,现水平有更紧密的关联,即瞬时性。编码的神经机制更有可”能负责在工作记忆中存储信息。

事实果真如!此吗?为进一步验证这“一结论,研究人员又设计了一组实验。这组实验的基本逻辑在于,通过在工作记忆过程中人为加入不同的干扰性刺激,并监测瞬时性和持、续性神经元与小鼠抵抗:外部干!扰刺激能力的关联性,进而推测是哪种神经元类群负!责。在工作记忆中存储信息。

结果:显示,当小?鼠成功、抵抗!较弱干扰时,瞬时性神经元的比例显著增加。相反,如果没能有效抵”抗复杂的干扰性刺激,时,瞬时性”神经元的比例也没!有出现、相:应上升。而在两组!实;验中,持续性神经”元的比例都没有发生任何显著变化。

“这一结果提示,瞬时性神经元可以用于抵抗外部干扰性刺激,从而保证;大。脑能够准;确存储任务相关信息,进而成功地执“行任务。”李澄:宇表示。

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