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海馬體是如何學習?

2019-07-16 09:22:50  來源:中國科學報

近日發表在《科學》上的一篇報告揭示了海馬體是如何學習,并將某些經歷連接到記憶中的。研究人員發現,在特定的行為后,海馬體會不斷重復這種行為,直到其被內化。他們還報告了海馬體如何追蹤人們大腦的決策中心來記住過去的選擇。

以往研究表明,嚙齒動物的海馬體會在睡眠或休息期間回放過去的經歷。但這種現象是否只適用于以前與特定地點的接觸,還是也適用于更廣泛的記憶,包括精神和非空間記憶尚不清楚。

研究人員給33名參試者觀看一系列圖像,其中均包含一張臉和一所房子。參試者接受了功能性磁共振成像(fMRI)掃描,這使得研究人員能夠監測與特定時間活躍的大腦區域相關的腦代謝活動。40分鐘的“鍛煉”后,參試者在休息時進行了5分鐘的腦部掃描。休息時,海馬區記錄的fMRI模式似乎重現了決策過程中發生的活動片段。它們一遍遍地這樣做,就像大腦不停地回放一個電影場景,直到將其背下來。

此外,新研究發現,在海馬體中重復播放次數越多的人,其大腦中一個叫做眶額皮質區域的活動就越類似于執行任務。“我們發現它與海馬體的重放有關,這一事實令人驚訝。”論文第一作者、德國柏林馬普學會人類發展研究所神經學家Nicolas Schuck說。

研究結果表明,在處于休息狀態的海馬體中,重復任務和決策序列有助于訓練大腦皮層在未來更好地解決類似任務。

并未參與此項研究美國的佐治亞理工學院心理學教授Thackery Brown認為,這項新工作至關重要,它證明了海馬體不僅支持導航和空間體驗的回放,還支持決策過程。

“盡管空間導航對人類和動物的日常生活必不可少,但我們經常會記住一系列經歷,這些經歷既發生在時間上,也發生在空間上。”他解釋說。

一個懸而未決的問題是,夢境中是否存在重放作用——將近期發生的事件扭曲成那些充滿幻想的夜間故事,可能有助于處理、儲存或者丟掉近期的經歷。

Schuck計劃使用大腦分析技術探索計劃任務與回放間的關系。“我們的新方法將打開一扇門,可以更詳細地觀察人類大腦的回放過程。”他說。(馮維維)

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