記憶形成背后的數(shù)學(xué)方程:或可消除改變記憶
科學(xué)家近日發(fā)現(xiàn)了大腦形成及失去記憶背后的數(shù)學(xué)方程。他們認為,這些方程可以精確地描述我們喚起回憶的方式。
未來某一天,這一發(fā)現(xiàn)或許能幫助醫(yī)生消除或改變病人腦海中與創(chuàng)傷事件有關(guān)的回憶?! ?/p>
科學(xué)家近日發(fā)現(xiàn)了大腦形成及失去記憶背后的數(shù)學(xué)方程。他們認為,這些方程可以精確地描述我們喚起回憶的方式。未來某一天,這一發(fā)現(xiàn)或許能幫助醫(yī)生消除或改變病人腦海中與創(chuàng)傷事件有關(guān)的回憶。
瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院的科學(xué)家們研究了大腦是如何通過突觸形成記憶的。突觸具有很高的可塑性,因此神經(jīng)元可以改變信息傳遞速度和密度,從而改變記憶。
由沃爾夫蘭姆·格斯特納(Wolfram Gerstner)帶領(lǐng)的一支研究團隊針對所謂的“記憶集合”的形成過程進行了研究。這指的是一組由神經(jīng)元組成的網(wǎng)絡(luò),之間由突觸相互連接,可以存儲一部分特定的記憶。當(dāng)人試圖喚起某段回憶時,這些特定的記憶碎片就會組合在一起,形成完整的記憶。該研究團隊的模擬過程顯示,記憶形成和喚起的過程“就像交響樂隊一樣協(xié)調(diào)”。
根據(jù)其得出的結(jié)果,科學(xué)家們得到了一組復(fù)雜的算法,并稱這是目前為止能夠最精確地描述記憶形成過程的表示方法。
這一算法通過改良,可以用于研發(fā)新的科技,在大腦中激發(fā)新的記憶,或是完全抹去以前的記憶。
“如果我們能理解突觸形成或解散記憶網(wǎng)絡(luò)的方式,我們就能在人類認知方式或心理治療等領(lǐng)域有新的進展。”格斯特納說道。
此前,在今年三月的一項研究中,研究人員成功將有意識的記憶植入到熟睡的老鼠腦中。
科學(xué)家表示,同樣的技術(shù)將來也可以用來改變?nèi)祟愑洃洝τ谀切┎粩嘣谀X海中回想受傷經(jīng)歷的病人來說,這一技術(shù)可以大大幫助他們。
當(dāng)人類或動物睡著時,大腦往往會對白天的經(jīng)歷進行回放,從而強化這段經(jīng)歷,或是記住新的經(jīng)歷。
巴黎高等物理化工學(xué)院的科學(xué)家成功運用大腦回放的原理,在熟睡的老鼠大腦中創(chuàng)造了新的記憶。
當(dāng)老鼠在一個臺面上四處探索時,研究人員通過電極對其腦細胞進行監(jiān)控。并標(biāo)明當(dāng)老鼠來到特定區(qū)域時最為活躍的腦細胞。而當(dāng)老鼠入睡之后,他們繼續(xù)對老鼠的腦部活動進行監(jiān)控。當(dāng)之前標(biāo)明的特定腦細胞變得活躍時,研究人員便使用電極刺激其大腦中與“獎勵”相關(guān)的部分。
而老鼠醒來之后,他們便會匆匆前去能夠得到獎勵的地方。這說明科學(xué)家已經(jīng)在它們腦中創(chuàng)造了新的記憶。